第1講實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律學(xué)習(xí)目標1.通過實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素。2.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并會分析解決實際問題。3.會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，會應(yīng)用楞次定律的推論分析問題。4.能夠綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律解決實際問題。eq\a\vs4\al(1.,,)eq\a\vs4\al(2.)eq\a\vs4\al(3.,,,)1.思考判斷(1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(2)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。()(3)當導(dǎo)體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。()(4)感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反。()(5)感應(yīng)電流的磁場一定阻止引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。()2.如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ。下列一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.ab向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度BB.使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小C.ab向右運動，同時使θ減小D.ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°<θ<90°)考點一實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.實驗原理改變穿過閉合回路的磁通量，回路中有感應(yīng)電流，利用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向確定影響感應(yīng)電流方向的因素。2.實驗操作(1)探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，電路圖如圖所示。(2)查明線圈繞向：觀察線圈，查明線圈繞向。(3)按如圖所示連接線圈和電流表，將磁體插入或抽出，觀察電流方向。①磁體N極向下插入或向上拔出，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。②磁體S極向下插入或向上拔出，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。3.實驗記錄與分析(1)以下面四種情況為例，實驗結(jié)果如下：圖號磁場方向及磁通量變化感應(yīng)電流的方向(從上往下看)感應(yīng)電流的磁場方向甲磁場方向向下，磁通量增加逆時針向上乙磁場方向向上，磁通量增加順時針向下丙磁場方向向下，磁通量減少順時針向下丁磁場方向向上，磁通量減少逆時針向上(2)實驗結(jié)論當線圈中磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相反。當線圈中磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相同。4.注意事項(1)靈敏電流表滿偏電流很小，查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系時，應(yīng)使用一節(jié)干電池。(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流表，實驗前要弄清線圈導(dǎo)線的繞向。(3)為了使實驗現(xiàn)象更加明顯，磁體要快速插入或抽出；進行一種操作后等電流表指針回零后再進行下一步操作。例1為探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，某同學(xué)實驗如下：圖1(1)首先按圖1甲所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。進行上述實驗的目的是檢驗________。A.各儀器及導(dǎo)線是否完好B.干電池是否為新電池C.電流表測量的電流是否準確D.電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系(2)接下來用如圖2所示的裝置做實驗，圖中螺線管上的粗線標示的是導(dǎo)線的繞行方向。某次實驗中在條形磁體插入螺線管的過程中，觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿________(選填“順時針”或“逆時針”)方向，由此可推斷磁體下端的磁極為________極。圖2(3)用通電螺線管代替條形磁體，實驗器材如圖3所示，請完善實物連接圖。圖3(4)連好電路，并將B線圈插入A線圈中。在閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，若要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，滑動變阻器的滑片應(yīng)向________滑動。1.如圖4所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。圖4(1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流表指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。(2)連接好電路后，并將A線圈插入B線圈中，若要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________(多選)。A.插入鐵芯B.拔出A線圈C.變阻器的滑片向左滑動D.斷開開關(guān)S瞬間(3)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖5甲所示，即電流從電流表G的左接線柱進入時，指針也從中央左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進行電磁感應(yīng)實驗，則圖乙中的條形磁體的運動方向是向________(選填“上”或“下”)；圖丙中的條形磁體下端為________(選填“N”或“S”)極。圖5考點二感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向的判斷判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法(1)用楞次定律判斷(2)用右手定則判斷①手心——磁感線穿入。②拇指——指向?qū)w運動的方向。③四指——指向感應(yīng)電流的方向。例2如圖6甲所示，金屬圓環(huán)和“”形金屬線框相互靠近固定在水平面上，金屬棒AB放在線框上，給圓環(huán)a、b端接上如圖乙所示的余弦交變電流，以圖甲中電流方向為正方向，金屬棒AB始終保持靜止，則下列判斷正確的是()圖6A.0～t1時間內(nèi)，AB棒中的感應(yīng)電流方向為B→AB.0～t1時間內(nèi)，AB棒受到的摩擦力方向向右C.t2～t3時間內(nèi)，AB棒中感應(yīng)電流方向先由A→B再由B→AD.t1時刻AB棒受到的安培力最大，t2時刻AB棒受到的安培力最小聽課筆記2.圖7甲為某同學(xué)設(shè)計的無線門鈴按鈕，其原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁體靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁體遠離螺線管回歸原位置(當有電流流過門鈴時則發(fā)出聲音)。下列說法正確的是()圖7A.松開按鈕過程，螺線管P端電勢高于Q端B.按下按鈕過程，流過門鈴的電流方向由P到QC.按住按鈕不動，門鈴會持續(xù)發(fā)出聲音D.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小一定相等考點三楞次定律的推廣應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義可推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。根據(jù)引起感應(yīng)電流的情境，常見以下四種具體推論：推論例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁體靠近，B感、B原反向，二者相斥；磁體遠離，B感、B原同向，二者相吸阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”注意：此結(jié)論只適用于磁感線單方向穿過回路的情境P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可移動金屬棒，磁體下移，回路面積應(yīng)減小，a、b靠近B減小，線圈擴張阻礙原電流的變化——“增反減同”(即自感現(xiàn)象)合上S，B燈先亮，A燈逐漸變亮；再斷開S，兩燈逐漸熄滅角度增反減同例3安培曾做過如圖8所示的實驗：把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈，在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直，取一條形磁體置于銅環(huán)的右側(cè)，條形磁體的右端為N極。閉合開關(guān)一段時間后觀察，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動，安培由此錯失了發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。實際上在電路閉合的瞬間，下列現(xiàn)象描述正確的是()圖8A.從右向左看，銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右向左看，銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠離磁體聽課筆記角度來拒去留例4如圖9所示，光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁體從高處下落接近回路時(重力加速度為g)()圖9A.P、Q將互相靠攏 B.P、Q將互相遠離C.磁體的加速度仍為g D.磁體的加速度大于g聽課筆記角度增縮減擴例5(多選)如圖10甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，取甲圖中電流方向為正方向，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則()圖10A.在t1時刻，F(xiàn)N＞G，P有收縮的趨勢B.在t2時刻，F(xiàn)N＝G，穿過P的磁通量不變C.在t3時刻，F(xiàn)N＝G，P中有感應(yīng)電流D.在t4時刻，F(xiàn)N＞G，P有收縮的趨勢聽課筆記考點四“三定則、一定律”的應(yīng)用1.“三個定則”“一個定律”的比較名稱用途選用原則安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導(dǎo)線、運動電荷所受磁場力的方向因電受力右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負極因動生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因磁通量變化生電2.左、右手定則巧區(qū)分抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動而電”——用右手；“因電而動”——用左手。例6(多選)如圖11所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，PQ、MN均處在豎直向下的勻強磁場中，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()圖11A.向右加速運動 B.向左加速運動C.向右減速運動 D.向左減速運動聽課筆記