2024_2025学年新教材高中物理第二章电磁感应1第2课时实验：探究影响感应电流方向的因素学案新人教版选择性必修第二册.doc
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第2课时试验：探究影响感应电流方向的因素
试验必备·自主学习
一、试验目的
1．探究影响感应电流方向的因素。
2．学习用归纳法总结试验规律。
二、试验器材
线圈、电流表、磁铁、导线、开关。
【思索·探讨】
怎样通过电流表推断电流的方向？
提示：把干电池、开关、电流表、电阻(爱护电路)串联，打开开关，确定电流的方向。
三、试验原理与设计
1．试验的基本思想——探究性试验。
2．试验原理：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的改变。
3．试验设计——把磁铁的运动转化为磁通量的增减。
(1)磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加。
(2)磁铁拔出线圈，穿过线圈的磁通量削减。
试验过程·探究学习
试验步骤
1．安装试验器材：把电流表和线圈连接起来。
2．画出试验草图，记录磁极运动的四种状况。
探讨感应电流方向的试验记录
3．运动方向：分别标出不同状况下磁体的N极、S极的运动方向。
4．感应电流方向：标出各种状况下感应电流的方向。
5．收集记录数据：把各种状况下感应电流的方向和感应电流的磁场方向记录在表格里。
6．分析试验信息得出结论。
数据收集与分析
1．磁通量增大时的状况：
图序
磁场方向
感应电流的方向(俯视)
感应电流的磁场方向
甲
向下
逆时针
向上
乙
向上
顺时针
向下
结论：比较表格中的试验信息，可以发觉，当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。
2．磁通量减小时的状况：
图序
磁场方向
感应电流的方向(俯视)
感应电流的磁场方向
丙
向下
顺时针
向下
丁
向上
逆时针
向上
结论：比较表格中的试验信息，可以发觉，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小。
3．试验结论：
(1)当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。
(2)当线圈内磁通量削减时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的削减。
如图甲所示，磁铁插入线圈，电流表指针偏转；如图乙所示，磁铁靠近闭合金属圆环，圆环远离磁铁。请说明图中“阻碍”的表现形式。(科学思维)
提示：甲图“增反减同”
乙图“来拒去留”。
试验研析·创新学习
类型一教材原型试验
【典例1】如图所示，在图(1)中，G为指针在中心的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转状况，今使它与一线圈串联进行电磁感应试验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是__________(选填“向上”或“向下”)；图(3)中电流计的指针将__________(选填“向左”或“向右”)偏转；图(4)中的条形磁铁上端为__________(选填“N”或“S”)极。
【解析】从图(1)中可知电流从电流计的正接线柱流入时，指针向左偏；图(2)电流计向左偏转，说明电流从正接线柱流入，线圈中的电流回旋而下，依据楞次定律知，条形磁铁向下插入；图(3)当条形磁铁N极向下插入时，通过线圈向下的磁通量增大，线圈中的电流应回旋而上，从负接线柱流入电流计，所以指针向右偏转；图(4)中可知指针向右偏，则线圈中的电流应回旋而上，由安培定则可知，感应磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，那么下端为S极，上端为N极。
答案：向下向右N
类型二创新型试验
【典例2】用如图1所示的装置做“探究感应电流方向的规律”试验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向为____________(选填“从a到b”或“从b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应当是________。
【解析】依据楞次定律可知，流过线圈的感应电流方向从b到a，在磁体穿过整个线圈的过程中，进入时电流方向与离开时电流方向相反，解除C选项，由于离开时速度比进入时速度大，即切割磁感线产生的感应电流大，故A正确。
答案：从b到aA
【创新评价】
创新角度
创新方案
磁体的运动方式
利用传感器，记录电流随时间改变的图像。
磁体运动到线圈内部，磁通量不变，磁体做匀加速运动。
磁体在线圈中不同位置的运动，归纳磁通量的改变。
课堂检测·素养达标
1．一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：
(1)图(甲)中灵敏电流计指针的偏转方向为__________。(选填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(乙)中磁铁下方的极性是__________。(选填“N极”或“S极”)
(3)图(丙)中磁铁的运动方向是__________。(选填“向上”或“向下”)
(4)图(丁)中线圈从上向下看的电流方向是__________。(选填“顺时针”或“逆时针