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文檔簡介
第5講實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素
一、實(shí)驗(yàn)原理
1.探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。
探究電路如圖所示,探究乜電流從電流表的接線柱流入方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向間
的關(guān)系,從而用該電流表判斷感應(yīng)電流的方向。
2.將磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線管,觀察感應(yīng)電流方向的變化。通過分析感應(yīng)電流的
方向與磁鐵的磁場方向、穿過線圈磁通量的變化之間的關(guān)系,探究影響感應(yīng)電流方向的因
素,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
二、實(shí)驗(yàn)器材
條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、干電池(用來確定通過電流表的電流方向與電流表指針
偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)、滑動變阻器、開關(guān)。
三、實(shí)驗(yàn)操作及步驟
1.確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向(流入接線柱的方向)的關(guān)系。
(1)正確連接電路。
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使接入電路的電阻最大。
(3)迅速閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開開關(guān)。
(4)記錄電流方向與電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向,找出它們之間的關(guān)系,記入下表。
電流流入電流表的情況電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
電流從“十”接線柱流入
也流從接線柱流入
2.探究磁場方向、磁通量變化情況與感應(yīng)電流方向的關(guān)系。
(1)按如圖所示連接電路,明確螺線管的繞線方向。
(3)觀察磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況,并將結(jié)果填入表格。
①N極(S極)向下插入線圈時(shí),線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況。
磁場感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的
圖不
方向方向(俯視)磁場方向
甲向下逆時(shí)針向上
乙向上順時(shí)針向下
②N極(S極)抽出線圈時(shí),線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況。
磁場感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的
圖示
方向方向(俯視)磁場方向
丙向卜順時(shí)針向下
T向上逆時(shí)針向上
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
當(dāng)線圈中磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相反;當(dāng)線圈中磁通黃減
少時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相同。
五、注意事項(xiàng)
1.確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí),要用試觸法并注意減小電流,防止電流
過大或通電時(shí)間過長損壞電流表。
2.電流表選用零刻度在中間的靈敏電流表。
3.實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格,并明確線圈的繞線方向。
4.按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
5.進(jìn)行一種操作后,等電流表指針問零后再進(jìn)行下一步操作。
考點(diǎn)一基礎(chǔ)性實(shí)瞼
[例1][實(shí)驗(yàn)原理的考查】(2024?廣東東莞期中)某實(shí)驗(yàn)小組使用如圖甲所示的器材探究
“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中影響感應(yīng)電流方向的因素。
(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)電路連接。
(2)連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)靈敏電流表G的指針向右偏了一下;保持開關(guān)閉合,依次進(jìn)
行以下操作:將鐵芯迅速插入線圈A時(shí),靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)偏;
然后將滑動變阻器連入電路中的阻值調(diào)大,靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)
偏確定后斷開開關(guān),靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)偏。
(3)寫出閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:。
(4)亮亮同學(xué)經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)探究,對自家“自發(fā)電”無線門鈴按鈕原理進(jìn)行研究,其“發(fā)電”原
理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程,磁鐵靠近螺線管;松開門鈴按鈕過程,磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回
歸原位。下列說法正確的是。(多選)
,A也A,唯按下按鈕
IWOLZDS
II—松開按鈕
PQ
乙
A.只有按下按鈕時(shí),門鈴才會響
B.按住按鈕不動,門鈴不會響
C.按卜按鈕過程,通過門鈴的電流方向?yàn)?。一>?/p>
D.若更快按下按鈕,門鈴的響聲更大
£按下和松開按鈕過程,通過門鈴感應(yīng)電流大小一定相等
【答案】(1)圖見解析(2)右左左
(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化(4)BCD
【解析】(1)實(shí)臉電路連接如圖所示。
(4)另一名同學(xué)利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)器材來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。在給
出的實(shí)物圖中,已用實(shí)線作為導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。
①清用筆畫線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處開始完成其余部分電路的連接。
②將心插入L2后,下列實(shí)驗(yàn)操作產(chǎn)生的感應(yīng)電流與合上開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同
的是o
A.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出軟鐵棒
B.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出線圈Li
C.閉合開關(guān),穩(wěn)定后使變阻器滑片P左移
D.閉合開關(guān),穩(wěn)定后斷開開關(guān)
【答案】⑴電阻(2)短暫負(fù)
(3)見解析圖甲(4)①見解析圖乙②C
【解析】(1)根據(jù)題意可知,實(shí)驗(yàn)要使用多用電表內(nèi)部含有直流電源的某一擋,而只有多用
電表的也阻擋有也源,所以需要選用多用電表電阻擋對靈敏電流表進(jìn)行測試。
(2)靈敏電流表量程太小,多用電.表內(nèi)部也源電壓相對較大,若電流超過電流表量程,長時(shí)間
通電會損壞電流表,故應(yīng)短暫接觸靈敏電?流表的負(fù)接線柱;多用電表紅表筆連接電源的負(fù)
極,靈敏電流表的指針向左擺動,說明電流從電流表的負(fù)接線柱流入。
(3)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),說明電流從正接線柱流入電流表,感應(yīng)電流的磁場方向向下,根
據(jù)楞次定律可知,原磁場方向向上,故插入的磁鐵下端為S極,如圖甲所示。
甲
(4)將線圖L?與電流表串聯(lián)形成回路,將電源、開關(guān)、滑動變阻器、線圈Li串聯(lián)形成另一
個(gè)回路,實(shí)物圖如圖乙所示。根據(jù)題意,閉合開關(guān)時(shí),穿過線圖L2的磁通量增大,感應(yīng)也流的
磁場方向與原磁場方向相反,而拔出軟鐵棒、拔出線圖Li、斷開開關(guān)S,穿過線圖L2的磁
通量均減小,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,故A、B、D錯(cuò)誤;使滑動變阻器滑片
P左移,流經(jīng)線圖L的電流增大,穿過線圉L2的磁通量增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向與
原磁場方向相反,故C正確。
乙
考點(diǎn)二創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
[例3][實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新】某興趣小組在探究感應(yīng)口流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方
向的因素。
(1)圖甲中,將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離,出現(xiàn)的現(xiàn)象
是。
A.燈泡A、B均不發(fā)光
B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光
C.燈泡A短暫發(fā)光,燈泡B不發(fā)光
D.燈泡A不發(fā)光,燈泡B短暫發(fā)光
(2)通過實(shí)驗(yàn)得知:當(dāng)電流從圖乙中電流表的正接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn);則當(dāng)磁體
(選填“向上”或“向下”)運(yùn)動時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
(3)為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素,該小組設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路。
若圖丙電路連接正確,在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最(選填“左”或
“右”)端。
(4)若圖丙電路連接正確,開關(guān)閉合瞬間,指針向左偏轉(zhuǎn),則將鐵芯從線圈P中快速抽出時(shí),
觀察到電流表指針。
A.不偏轉(zhuǎn)
B.向左偏轉(zhuǎn)
C.向右偏轉(zhuǎn)
【答案】(1)B(2)向上(3)左(4)C
【解析】⑴條形磁鐵向上移動一小段距離,穿過螺線管的磁通量減小,向下移動一小段距
離,穿過螺線管的磁通量增加,移動方向不同,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同,根據(jù)二極管具有單
向?qū)щ娦?,可知燈泡A、B交替短暫發(fā)光。故選B。
(2)當(dāng)磁體向上運(yùn)動時(shí),穿過螺線管的磁通量豎直向下且減少,根據(jù)楞次定律可知線圈中的
感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下,根據(jù)右手螺旋定則可知電流從正接線柱流入,指針向右偏,
故磁體向上運(yùn)動。
(3)閉合開關(guān)瞬間,電路中也流增大,也磁鐵的磁性增強(qiáng),穿過螺線管的磁感線增多,會產(chǎn)生
感應(yīng)電流,為了防止產(chǎn)生的感應(yīng)電流過大燒壞電流表,閉合開關(guān)前需要將滑動變阻器的滑
片移到最左端。
(4)開關(guān)閉合瞬間,穿過螺線管的磁通量增大,根據(jù)題意可知指針向左偏轉(zhuǎn),所以將鐵芯從線
圖P中快速抽出時(shí),穿過爆線管的磁通量減小,觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。故選Co
[例4][實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新】某同學(xué)正在探究影響感應(yīng)電流方向的因素,已知當(dāng)電流從靈
敏電流表的正接線柱流入時(shí),靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。
N
甲
(1)如圖甲所示,導(dǎo)體棒仍向右勻速平移的過程中,電流表的指針將(選填”向
左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。
(2)該同學(xué)研究同路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快嚶的關(guān)系時(shí)采用了如圖乙所示的
實(shí)驗(yàn)裝置,該同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示,則擋光片的寬度d=
mm。實(shí)驗(yàn)中讓小車以不同速度靠近螺線管,記錄下光電門擋光時(shí)間△/和。內(nèi)的
感應(yīng)電動勢的平均值反改變小車速度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組數(shù)據(jù),為了更直觀地體現(xiàn)£
和A的關(guān)系,若以E為縱坐標(biāo),則橫坐標(biāo)應(yīng)為;誤差范圍內(nèi)繪制的圖像為一
條過原點(diǎn)的直線,得出的結(jié)論是O
丙
(3)其他條件都不變,若換用匝數(shù)加倍的線圈做實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所作出的那條直線圖像
斜率(選填“減半”“加倍”或“不變
【答案】(1)向右⑵5.665尢在誤差允許的范圍內(nèi),感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成
正比(3)加倍
【解析】(1)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動的過程中,根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流由電流表的
正接線柱流入,結(jié)合題中條件可知,電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。
(2)螺旋測微器的精度為0.01mm,擋光片的寬度d=5.5tnm+16.5x0.01mm=5.665mm。在
擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中,磁鐵與線圖之間相對位置的改變量都一樣,即穿過線圖
的磁通量的變化量△⑦相同,這種情況下E與;成正比,橫坐標(biāo)應(yīng)該是;;根據(jù)繪制的圖
AtMM
像是一條直線,可以得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成
正比。
(3)匝數(shù)n加倍后,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍,七-怖圖像縱坐標(biāo)加倍、橫坐標(biāo)不變,所以新圖像
的斜率加倍。
[例5]【實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新】(2024?廣東佛口檢測)
(1)在探究楞次定律的實(shí)驗(yàn)中,除需要己知繞向的螺線管、條形磁鐵外,還要用到一個(gè)電表,
請從下列電表中選擇°
A.量程為。?3V的電壓表
B.量程為0?3A的電流表
C.量程為。?0.6A的電流表
D.零刻度在中間的靈敏電流表
(2)某同學(xué)按卜列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①將已知繞向的螺線管與電表連接;
②設(shè)計(jì)表格:記錄將磁鐵N、S極插入或抽出過程中引運(yùn)感應(yīng)電流的磁場方向、磁通量的
變化、感應(yīng)電流的方向、感應(yīng)電流的磁場方向;
③分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論。
上述實(shí)驗(yàn)中,漏掉的實(shí)驗(yàn)步驟是要查明的美系。
(3)在上述實(shí)驗(yàn)中,若磁鐵插入螺線管的速度變大,電表指針偏角(選填“變小”“變
大”或“不變”)。
(4)如圖甲所示,為某實(shí)驗(yàn)小組利用微電流傳感器做驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)時(shí),在計(jì)算機(jī)屏幕上
得到的波形,橫坐標(biāo)為時(shí)間/,縱坐標(biāo)為電流/,根據(jù)圖線分析知道:將條形磁鐵的N極插入圓
形閉合線圈時(shí)得到圖甲中①所示圖線。現(xiàn)用該磁鐵,如圖乙所示,從很遠(yuǎn)處按原方向沿一圓
形線圈的軸線勻速運(yùn)動,并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去,下列各圖中能正確反映線圈中電流/與時(shí)
間t關(guān)系的是。
接微電流傳感器
甲乙
【答案】(1)D(2)電流流入電表方向與電表指針偏轉(zhuǎn)方向(3)變大(4)B
【解析】(1)在探究楞次定律的實(shí)臉中,除需要已知繞向的螺紋管、條形磁鐵外,還要用到
一個(gè)零刻度在中間的靈敏電流表。故選D。
(2)漏掉的實(shí)驗(yàn)步驟是要查明電流流入電表的方向與電表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。
(3)若磁鐵插入螺線管的運(yùn)度變大,穿過線圈的磁通量變化變快,感應(yīng)電流變大,電表指針偏
角變大。
(4)由楞次定律可知,當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看),即為正方向;
當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圖時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)樨?fù)方向。故選B。
[例6]【實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新】(2024?廣東階段練習(xí))如圖所示,一長直鐵芯上繞有固定線圈M,
鐵芯右側(cè)懸掛一閉合金屬環(huán)N,金屬環(huán)與鐵芯共軸。將M接在如圖所示的電路中,其中R
為滑動變阻器6和叢為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān)。
anw
R1_,恪6
%
⑴請?zhí)顚懴铝胁僮髦薪饘侪h(huán)N的擺動方向(均選填“向左”“向右”或“不動”)。
操作環(huán)N擺動方向
①在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間
②在S斷開的情況下,S向h閉合的瞬間
③在S已向。閉合的情況下,將〃的滑片向d端移動時(shí)
④在S已向6閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時(shí)
⑤在S已向a閉合的情況下,將我的滑片向。端移動時(shí)
⑥在S己向人閉合的情況下,斷開S
(2)從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中可以歸納出:使金屬環(huán)N向右擺動的操作引起的共同變化有(請寫出
2個(gè)):,o
(3)從左向右看,金屬環(huán)N中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針的操作是o(選填操作
①?⑥序號)
【答案】(1)向右向右向右向右向左向左(2)電路中電流增大穿過金屬環(huán)
的磁通量增加(3)①③⑥
【解析】(I)根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向關(guān)系滿足“增反減同”,金屬環(huán)
N的運(yùn)動總是阻礙原磁場磁通量的變化,所以在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間,電流
增大,為阻礙磁通量增大,金屬環(huán)N向右運(yùn)動。同理,“在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬
間”“在S已向Q閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時(shí)”“在S已向b閉合的情況下,將我
的滑片向"端移動時(shí)”,電流均增大,金屬環(huán)N均向右運(yùn)動;在S已向〃閉合的情況下,將及
的滑片向。端移動時(shí),電,流減小,為阻礙磁通量減小,金屬環(huán)N向左運(yùn)動;在S已向人閉合的
情況下,斷開S后,電流變?yōu)榱?,為阻礙磁通量減小,金屬環(huán)N向左運(yùn)動。
(2)使金屬環(huán)N向右擺動的操作引起的共同變化有:電,路中電流增大或穿過金屬環(huán)的磁通
量增加。
(3)結(jié)合M中的電流方向及變化,根據(jù)楞次定律可知,從左向右看,金屬環(huán)N中感應(yīng)電流方向
為逆時(shí)針的操作是①⑨⑥。
A課時(shí)作業(yè)
(滿分:50分)
1.(8分)(2024?廣東江門模擬)同學(xué)們在學(xué)習(xí)了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件后,想通過實(shí)驗(yàn)探究影
響感應(yīng)電流方向的因素,實(shí)驗(yàn)過程如F:
(1)按照圖中所示電路連接器材,閉合開關(guān),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),對調(diào)電源正負(fù)極,重復(fù)以
上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與(選填“電流”或“磁鐵運(yùn)動”)
方向的對應(yīng)關(guān)系。
(2)按照圖乙所示電路連接器材,查明線圈中導(dǎo)線的繞向,以確定磁體運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流產(chǎn)生
的磁場方向。
乙
(3)分別改變磁體磁場的方向和磁體運(yùn)動方向,觀察指針偏轉(zhuǎn)方向,并記錄在表格中;根據(jù)第
⑴問探究的對應(yīng)關(guān)系,表中實(shí)驗(yàn)4中標(biāo)有“▲”空格應(yīng)短(選填響上”“向下”“向
左”或“向右”)。
磁體磁場感應(yīng)電流
實(shí)驗(yàn)磁體運(yùn)指針偏
的方向的磁場方
序號動情況轉(zhuǎn)情況
(正視)向(正視)
1向下插入線圈向左向上
2向下拔出線圈向右向下
3向上插入線圈向右向下
4向上拔出線圈向左▲
(4)根據(jù)表中所記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行如下分析:
①由實(shí)驗(yàn)1和(填實(shí)驗(yàn)序號)可得出結(jié)論:感應(yīng)電流方向與磁體運(yùn)動情況有關(guān)。
②由實(shí)驗(yàn)2、4得出的結(jié)侖穿過閉合回路的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向
(選填“相同”“相反”或“無關(guān)
【答案】(1)電流(3)向上(4)①2②相同
【解析】(1)按照題圖甲所示電路連接器材,閉合開關(guān),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),對調(diào)電源正負(fù)
極,重允以上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的對應(yīng)關(guān)系。
(3)若磁體磁場的方向向上,拔出線圖,發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)實(shí)臉序號3數(shù)據(jù)可知感應(yīng)電
流的磁場方向向上。
(4)要探究感應(yīng)電流方向與磁體運(yùn)動情況是否有關(guān),需保證磁體磁場的方向相同,讓磁體運(yùn)
動方向不同,所以由實(shí)險(xiǎn)1和2可得出結(jié)論:感應(yīng)電流方向與磁體運(yùn)動情況有關(guān);由實(shí)驗(yàn)2、
4可得出結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同。
2.(10分)如圖中所示,在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,
電源出
中
(1)某同學(xué)用通電螺線管代替條形磁鐵進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操任:
A.將小量程電流表(表頭)直接與電源兩極相連,檢測小晝程電流表(表頭)指針偏轉(zhuǎn)方向與
電流流向的關(guān)系;
B.按圖甲連接好電路;
C.把原線圈放入副線圈中,接通、斷開開關(guān)觀察并記錄小量程電流表(表頭)指針偏轉(zhuǎn)方向;
D.歸納出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。
其中錯(cuò)誤之處是、o
(2)已知一小量程電流表(表頭),當(dāng)電流從正接線柱流入時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),現(xiàn)把
它與線圈串聯(lián)接成如圖乙所示電路,條形磁鐵的磁極、運(yùn)動方向及小量程電流表(表頭)的
正負(fù)接線柱和指針偏轉(zhuǎn)方向均如圖乙所示,試畫出螺線管上導(dǎo)線的繞向。
乙
【答案】(1)A中小量程電流表(表頭)要串接保護(hù)電阻后再接到電源上B中電路圖原、
副線圈位置弄反了
(2)圖見解析
【解析】(1)將小量程電流表(表頭)直接與電源兩極相連,會造成電源短路,損壞電源和電
表,所以電流表要串接保護(hù)電阻后再接到電源上;原線圈應(yīng)該用小線圈,副線圈應(yīng)該用火線
胤由題圖甲所示電路圖可知,原、副線圖弄反了。
(2)由題圖乙可知,穿過螺境管的磁場方向向下,磁鐵向螺線管靠近,穿過螺線管的磁通量向
下變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向上,由安培定則可知,從上向下看,螺線
管的繞向是沿逆時(shí)針方向,螺線管的繞向如圖所示。
3.(12分)(2024?廣東中山階段練習(xí))(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖(選填“甲”或
“乙”)所示的裝置進(jìn)行實(shí)會。
(2)在圖丙中,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),觀察到電流表指針向右偏(不通電時(shí)指針停在正中央),則在
圖丁中,磁體N極插入線圈的過程中,通過線圈的磁通量(選填“增大”或“減小”),電流
表的指針將(選填響左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);在圖戊中,導(dǎo)體棒岫向左移動過程
中,電流表的指針將(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。
(3)在圖己中,R為光敏電阻(光強(qiáng)變大,電阻變?。p質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長直螺線管
共軸(金屬環(huán)平面與螺線管線圈平面平行)并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí),從左向右看,
金屬環(huán)A中電流方向?yàn)椋ㄟx填“順時(shí)針”或“逆時(shí)A”),金屬環(huán)A將(選填“向左”
或“向右”)運(yùn)動。
【答案】(1)甲(2)增大向右向左
(3)逆時(shí)針向左
【解析】(1)在也磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向和磁感線
的方向有關(guān)。探究也磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)臉裝置,只需要有磁場、導(dǎo)體棒、電流表即可,不需要
電源,分析題圖甲與乙可知,探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用題圖甲裝置進(jìn)行實(shí)臉。
(2)在題圖丙中,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),觀察到電流表指針向右偏,說明電流從正接線柱流入時(shí),
電流表指針向右偏。在題圖丁中,磁體N極括入線圖的過程中,線圖中磁通量向下增大,根
據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流將從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn);在題圖
戊中,導(dǎo)體棒仍向左移動過程中,根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電
流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)。
(3)當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí),光敏也阻的阻值減小,回路也流增大,螺線管產(chǎn)生的磁場增強(qiáng),穿過金屬環(huán)
A的磁通量向右增大,根據(jù)楞次定律可知,從左向右看,金屬環(huán)A中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,而螺
線管中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,根據(jù)反向電流相互排斥,可知金屬環(huán)將向左運(yùn)動。
4.(10分)甲、乙、丙三名同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。
(1)如圖a,甲同學(xué)在斷開開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn),下列操作中同樣能使指針
向右偏轉(zhuǎn)的是.(多選)
A.閉合開關(guān)
B.開關(guān)閉合時(shí)將滑動變阻器的滑片向左滑動
C開關(guān)閉合時(shí)將A線圈從B線圈中拔出
D.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈倒置再重新插入B線圈中
(2)如圖b,乙同學(xué)將條形磁鐵從B線圈上方由靜止釋放,使其筆直落入B線圈中,多次改變
釋放高度,發(fā)現(xiàn)釋放高度越高,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圖中
(選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率")越大產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。
b
(3)丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖c所示的裝置來判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的電阻擋
對二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn),某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明此時(shí)黑表筆
接觸的是二極管的(選填“正極”或“負(fù)極實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線圈時(shí),
只有燈(選填"C”或"D”)短暫亮起。
【答案】⑴CD(2)磁通量變化率(3)負(fù)極C
【解析】(1)斷開開關(guān)時(shí),A線圖中電流迅速減小,則B線圈中磁通量減小,出現(xiàn)感應(yīng)電流,
使靈鍬電流表指針向右偏轉(zhuǎn);為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn),應(yīng)減小B線圈中的磁通量或增加B
線圈中反向的磁通量。閉合開關(guān),A線圈中的電流突然贈大,則B線圖中的磁通量增大,故
A錯(cuò)誤;開關(guān)閉合時(shí)將滑動變阻器的滑片向左滑動,滑動變阻器接入電路阻值減小,A愛圖
中的電流增大,則B線用口的磁通量增大,故B錯(cuò)誤;開關(guān)閉合時(shí)將A線圈從B線圈中拔出,
則B線圖中的磁通量減小,故C正確;開關(guān)閉合時(shí)將A線圖倒置,再重新插入B線圖中,則B
線圖中反向的磁通量增加,故D正確。
(2)釋放高度越高,磁鐵落入線圖的速度越快,則線圖中磁通量變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電,流
越大。
(3)某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明測量的是二極管的反向電阻,此時(shí)黑
表笆接觸的是二極管的負(fù)極;當(dāng)磁鐵插入線圈時(shí),穿過線圖的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定
律可知,線圈中出現(xiàn)如圖所示方向的電流,根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦钥芍?,燈C短暫亮起。
5.(10分)某同學(xué)利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來完成“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)。
(1)下表為該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
磁體磁場感應(yīng)電流的
序磁體運(yùn)指針偏
的方向磁場方向
號動情況轉(zhuǎn)情況
(正視)(正視)
1向下插入線圈向左向上
2向下拔出線圈向右向下
3向上插入線圈向右向下
4向上拔出線圈向左向上
分析上述4組實(shí)驗(yàn)記錄的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向,可得出的結(jié)論是感應(yīng)電流的
磁場總要
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