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第6講　探究影響感應電流方向的因素(基礎實驗)
一、實驗知能/系統歸納
一、理清原理與操作
原理裝置圖
操作要領 (1)確定電流計指針偏轉方向與電流流向的關系。 (2)利用圖甲研究開關閉合、斷開、滑動變阻器滑片移動時電流計指針偏轉方向。 (3)利用圖乙研究條形磁體N極向下(或S極向下)插入、抽出時電流計指針偏轉方向。
二、掌握規律和結論
1.探究規律
以下面四種情況為例:
(1)N極(S極)向下時插入線圈,線圈內磁通量增大時的情況
圖號 磁場方向 感應電流的方向 感應電流的磁場方向
甲 向下 逆時針(俯視) 向上
乙 向上 順時針(俯視) 向下
(2)N極(S極)向下時抽出線圈,線圈內磁通量減小時的情況
圖號 磁場方向 感應電流的方向 感應電流的磁場方向
丙 向下 順時針(俯視) 向下
丁 向上 逆時針(俯視) 向上
2.得出結論
(1)當穿過線圈的磁通量增大時,感應電流的磁場與原磁場的方向相反;當穿過線圈的磁通量減小時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同。
(2)當磁鐵靠近線圈時,兩者相斥;當磁鐵遠離線圈時,兩者相吸。
二、應用發展/練中融通　　
1.(2024·北京高考)用如圖1所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖2所示,分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管,觀察并標記感應電流的方向。
關于本實驗,下列說法正確的是　　　　(填選項前的字母)。
A.需要記錄感應電流的大小
B.通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向
C.圖2中甲和乙表明,感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關
2.(2025·福建寧德質檢)1834年,物理學家楞次在分析了許多實驗事實后,總結得到電磁學中一重要的定律——楞次定律,某興趣小組為了探究該定律做了以下物理實驗:
(1)“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置中滑動變阻器采用限流接法,請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路補充完整。
(2)圖甲實驗電路連接后,開關閉合瞬間,發現電流計指針向左偏轉;開關處于閉合狀態時,電流計指針　　　　(選填“偏轉”或“不偏轉”);滑動變阻器滑片P向右快速移動時,電流計指針　　　　(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉。
(3)為了進一步研究,該小組又做了如圖乙實驗,磁體從靠近線圈上方由靜止下落。在磁體穿過整個線圈的過程中,傳感器顯示電流i隨時間t的變化圖像如圖丙所示,由圖可得到的結論是　　　　。
A.感應電流方向與線圈中的磁通量增減有關
B.感應電流方向與磁體下落速度的大小有關
C.感應電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關
3.(2025·新疆和田期末)我們可以通過實驗探究電磁感應現象中感應電流方向的決定因素和遵循的物理規律。以下是實驗探究過程的一部分。
(1)為了探究線圈中產生感應電流的方向,首先通過實驗發現,當有電流從正接線柱流入電流表時,指針向右偏轉。如圖甲所示,當磁體的N極向下運動時,發現電流表指針向　　　　(選填“左”或“右”)偏轉。
(2)如圖乙所示,實驗中發現閉合開關時,電流表指針向右偏轉。電路穩定后,若向右移動滑動變阻器的滑片,此過程中電流表指針向　　　　(選填“左”或“右”)偏轉。
(3)在圖丙中,某同學第一次將滑動變阻器的滑片從變阻器的右端慢慢滑到左端,第二次將滑動變阻器的滑片從變阻器的右端快速滑到左端,發現電流表的指針擺動的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度　　　(選填“大”或“小”)。
4.(2025·山東濟寧質檢)為探究影響感應電流方向的因素,同學們做了如下實驗。
(1)小明同學用如圖甲所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。
①部分實驗記錄如下:
ⅰ.實驗得出所用靈敏電流計指針偏轉方向與電流方向間的關系為:當電流從“+”接線柱流入靈敏電流計時,指針向右偏轉。
ⅱ.將條形磁鐵按如圖甲方式N極向下插入螺線管時,發現靈敏電流計的指針向右偏轉。判斷出螺線管中電流的方向,再判斷出螺線管中的感應電流磁場的方向。
ⅲ.經分析可得出結論:當穿過螺線管的磁通量增加時,感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向　　　　　 (填“相同”或“相反”)。
②關于該實驗,下列說法正確的是　　　　 。
A.只有磁鐵N極向下插入螺線管,靈敏電流計指針才會向右偏轉
B.將磁鐵的S極向下插入螺線管時,靈敏電流計指針向右偏轉
C.將磁鐵的S極向下插入螺線管時,靈敏電流計指針向左偏轉
D.將磁鐵向下插入或向上抽出的速度越大,靈敏電流計指針偏轉幅度越大
(2)小寧同學用如圖乙所示的電路研究感應電流的方向。
①將線圈A插入線圈B中,閉合開關瞬間,發現靈敏電流計指針向左偏轉,保持開關閉合,將滑動變阻器的滑片向左勻速移動,則靈敏電流計指針　　　　 (填“向左”“向右”或“不”)偏轉。
②實驗結束后,某同學在開關還沒斷開,A、B兩線圈和鐵芯也沒分開放置的情況下,直接用手去拆除某線圈處的導線,突然被電擊了一下,則該同學被電擊是在拆除　　　　 (選填“A”或“B”)線圈所在電路時發生的。
5.在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中:
(1)首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系,實驗中所用電流表量程為100 μA,電源電動勢為1.5 V,待選的保護電阻有三種:R1=20 kΩ、R2=1 kΩ、R3=100 Ω,應選用　　　　(填“20 kΩ”“1 kΩ”或“100 Ω”)的電阻。
(2)已測得電流表指針向右偏時,電流是由正接線柱流入。由于某種原因,螺線管線圈繞線標識已經沒有了,通過實驗查找繞線方向如圖甲所示,當磁鐵N極插入線圈時,電流表指針向左偏,則線圈的繞線方向是圖乙所示的　　　　圖(填“左”或“右”)。
(3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線管中拔出,這時電流表的指針應向　　　偏(填“左”或“右”)。
(4)若將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關,按圖丙所示連接。在開關閉合,線圈A放在線圈B中的情況下,某同學發現當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時,電流表指針向右偏轉。由此可以推斷,將線圈A中鐵芯向上拔出,能引起電流表指針向　　　　　偏轉(填“左”或“右”)。
第6講
1.選BC　本實驗探究影響感應電流方向的因素,故不需要記錄感應電流的大小,故A錯誤;本實驗通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向,故B正確;由題圖2甲和乙知,條形磁體插入N極和S極時,電流方向不同,故感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關,故C正確。
2.解析:(1)實物電路如圖。
(2)開關處于閉合狀態時,線圈A中電流不變,磁感應強度不變,線圈B磁通量不變,不產生感應電流,電流計指針不偏轉;
滑動變阻器滑片P向右快速移動時,線圈A所在電路中總電阻變大,線圈A中電流減小,磁感應強度變小,線圈B磁通量變小,故電流計指針向右偏轉。
(3)由題圖丙可知,磁體從上方進入時電流為正,從下方出來時電流為負,所以感應電流方向與線圈中的磁通量增減有關,與磁體下落速度的大小無關,故A正確,B錯誤;由題圖丙可知,在下落過程中磁體的速度變大,出線圈時的速度大于進入時的速度,磁通量的變化率變快,感應電流也變大,所以感應電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關,故C正確。
答案:(1)見解析圖　(2)不偏轉　向右　(3)AC
3.解析:(1)磁體N極向下運動時,螺線管中向下的磁通量增大,根據楞次定律可知,螺線管會產生向上的磁場,根據右手螺旋定則可知,電流從正接線柱流入電流表,所以指針向右偏轉。
(2)閉合開關,電路中瞬間有電流流過,所以內螺線管中磁場向下增大,根據楞次定律,外螺線管感應電流產生的磁場方向向上,根據右手螺旋定則,感應電流從電流表上端流向下端,電流表指針向右偏轉。穩定后,若向右移動滑動變阻器的滑片,接入電路的電阻變大,電流變小,所以內螺線管中的磁場向下減小,外螺線管感應電流產生的磁場方向向下,感應電流從電流表下端流向上端,電流表的指針向左偏轉。
(3)迅速滑動滑片和緩慢滑動滑片,電路中的電流變化快慢不同,螺線管中磁通量的變化快慢不同,根據法拉第電磁感應定律E=n可知,第一次產生的感應電動勢小,感應電流較小,所以電流表的指針擺動的幅度第一次比第二次小。
答案:(1)右　(2)左　(3)小
4.解析:(1)①由楞次定律可知,感應電流產生的磁場總是阻礙條形磁鐵磁場的變化(增反減同),故當穿過螺線管的磁通量增加時,感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向相反。
②將磁鐵的S極向上拔出螺線管時,靈敏電流計指針也會向右偏轉,A錯誤;由楞次定律結合安培定則知,將磁鐵的S極向下插入螺線管時,靈敏電流計指針向左偏轉,B錯誤,C正確;將磁鐵向下插入或向上抽出的速度越大,螺線管磁通量變化越快,感應電流越大,靈敏電流計指針偏轉幅度越大,D正確。
(2)①由題知,當閉合開關瞬間,線圈A中電流瞬間增加,電流計指針向左偏轉,由實物圖知,將滑動變阻器的滑片向左勻速移動,電路中總電阻減小,線圈A中電流繼續增加,故電流計指針向左偏轉。
②在拆除A線圈時,原電路中存在電流,斷開A線圈,由于線圈的斷電自感現象而產生自感電動勢,與人體組成回路,電流經過人體時產生被電擊的感應,則小寧同學被電擊是在拆除A線圈所在電路時發生的。
答案:(1)①相反　②CD　(2)①向左　②A
5.解析:(1)由閉合電路歐姆定律有R== Ω=1.5×104 Ω,R1>R,不會使電流超過電流表量程,因此應選20 kΩ的電阻。
(2)已測得電流表指針向右偏時,電流是由正接線柱流入,當磁鐵N極插入螺線管時,根據楞次定律,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,螺線管上端應為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流是由電流表正接線柱流出至螺線管上端接線柱,由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如題圖乙中左圖所示。
(3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線管中拔出時,感應電流的磁場應阻礙磁通量的減少,螺線管上端應為N極,下端為S極,由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入,故指針向左偏。
(4)由題意可知當P向左加速滑動時,線圈A中的電流應越來越小,則其磁場減弱,此時線圈B中產生的電流使指針向右偏轉,由此可知,當B中的磁通量減小時,電流表指針右偏;當將線圈A中鐵芯向上拔出的過程中,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針向右偏轉。
答案:(1)20 kΩ　(2)左　(3)左　(4)右
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探究影響感應電流方向的因素
(基礎實驗)
第 6 講
1
一、實驗知能/系統歸納
2
二、應用發展/練中融通
CONTENTS
目錄
一、實驗知能/系統歸納
一、理清原理與操作
原理裝置圖
操作要領 (1)確定電流計指針偏轉方向與電流流向的關系。
(2)利用圖甲研究開關閉合、斷開、滑動變阻器滑片移動時電流計指針偏轉方向。
(3)利用圖乙研究條形磁體N極向下(或S極向下)插入、抽出時電流計指針偏轉方向。
二、掌握規律和結論
1.探究規律
以下面四種情況為例：
(1)N極(S極)向下時插入線圈，線圈內磁通量增大時的情況
圖號 磁場方向 感應電流的方向 感應電流的磁場方向
甲 向下 逆時針(俯視) 向上
乙 向上 順時針(俯視) 向下
(2)N極(S極)向下時抽出線圈，線圈內磁通量減小時的情況
圖號 磁場方向 感應電流的方向 感應電流的磁場方向
丙 向下 順時針(俯視) 向下
丁 向上 逆時針(俯視) 向上
2.得出結論
(1)當穿過線圈的磁通量增大時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同。
(2)當磁鐵靠近線圈時，兩者相斥；當磁鐵遠離線圈時，兩者相吸。
二、應用發展/練中融通
1.(2024·北京高考)用如圖1所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。
關于本實驗，下列說法正確的是_________ (填選項前的字母)。
A.需要記錄感應電流的大小
B.通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向
C.圖2中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關
BC
解析：本實驗探究影響感應電流方向的因素，故不需要記錄感應電流的大小，故A錯誤；本實驗通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向，故B正確；由題圖2甲和乙知，條形磁體插入N極和S極時，電流方向不同，故感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關，故C正確。
2.(2025·福建寧德質檢)1834年，物理學家楞次在分析了許多實驗事實后，總結得到電磁學中一重要的定律——楞次定律，某興趣小組為了探究該定律做了以下物理實驗：
(1)“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置中滑動變阻器
采用限流接法，請用筆畫線代
替導線將圖甲中的實物電路補
充完整。
答案：見解析圖　
解析：實物電路如圖。
(2)圖甲實驗電路連接后，開關閉合瞬間，發現電流計指針向左偏轉；開關處于閉合狀態時，電流計指針________ (選填“偏轉”或“不偏轉”)；滑動變阻器滑片P向右快速移動時，電流計指針______(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉。
解析：開關處于閉合狀態時，線圈A中電流不變，磁感應強度不變，線圈B磁通量不變，不產生感應電流，電流計指針不偏轉；滑動變阻器滑片P向右快速移動時，線圈A所在電路中總電阻變大，線圈A中電流減小，磁感應強度變小，線圈B磁通量變小，故電流計指針向右偏轉。
不偏轉
向右
(3)為了進一步研究，該小組又做了如圖乙實驗，磁體從靠近線圈上方由靜止下落。在磁體穿過整個線圈的過程中，傳感器顯示電流i隨時間t的變化圖像如圖丙所示，由圖可得到的結論是_______。
A.感應電流方向與線圈中的磁通量增減有關
B.感應電流方向與磁體下落速度的大小有關
C.感應電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關
AC
解析：由題圖丙可知，磁體從上方進入時電流為正，從下方出來時電流為負，所以感應電流方向與線圈中的磁通量增減有關，與磁體下落速度的大小無關，故A正確，B錯誤；由題圖丙可知，在下落過程中磁體的速度變大，出線圈時的速度大于進入時的速度，磁通量的變化率變快，感應電流也變大，所以感應電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關，故C正確。
3.(2025·新疆和田期末)我們可以通過實驗探究電磁感應現象中感應電流方向的決定因素和遵循的物理規律。以下是實驗探究過程的一部分。
(1)為了探究線圈中產生感應電流的方向，首先通過實驗發現，當有電流從正接線柱流入電流表時，指針向右偏轉。如圖甲所示，當磁體的N極向下運動時，發現電流表指針向________ (選填“左”或“右”)偏轉。
解析：磁體N極向下運動時，螺線管中向下的磁通量增大，根據楞次定律可知，螺線管會產生向上的磁場，根據右手螺旋定則可知，電流從正接線柱流入電流表，所以指針向右偏轉。
右
(2)如圖乙所示，實驗中發現閉合開關時，電流表指針向右偏轉。電路穩定后，若向右移動滑動變阻器的滑片，此過程中電流表指針向_____
(選填“左”或“右”)偏轉。
解析：閉合開關，電路中瞬間有電流流過，所以內螺線管中磁場向下增大，根據楞次定律，外螺線管感應電流產生的磁場方向向上，根據右手螺旋定則，感應電流從電流表上端流向下端，電流表指針向右偏轉。穩定后，若向右移動滑動變阻器的滑片，接入電路的電阻變大，電流變小，所以內螺線管中的磁場向下減小，外螺線管感應電流產生的磁場方向向下，感應電流從電流表下端流向上端，電流表的指針向左偏轉。
左
(3)在圖丙中，某同學第一次將滑動變阻器的滑片從變阻器的右端慢慢滑到左端，第二次將滑動變阻器的滑片從變阻器的右端快速滑到左端，發現電流表的指針擺動的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______ (選填“大”或“小”)。
解析：迅速滑動滑片和緩慢滑動滑片，電路中的電流變化快慢不同，螺線管中磁通量的變化快慢不同，根據法拉第電磁感應定律E= n可知，第一次產生的感應電動勢小，感應電流較小，所以電流表的指針擺動的幅度第一次比第二次小。
小
4.(2025·山東濟寧質檢)為探究影響感應電流方向的因素，同學們做了如下實驗。
(1)小明同學用如圖甲所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。
①部分實驗記錄如下：
ⅰ.實驗得出所用靈敏電流計指針偏轉方向與電流方向間的關系為：當電流從“+”接線柱流入靈敏電流計時，指針向右偏轉。
ⅱ.將條形磁鐵按如圖甲方式N極向下插入螺線管時，發現靈敏電流計的指針向右偏轉。判斷出螺線管中電流的方向，再判斷出螺線管中的感應電流磁場的方向。
ⅲ.經分析可得出結論：當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向________ (填“相同”或“相反”)。
解析：①由楞次定律可知，感應電流產生的磁場總是阻礙條形磁鐵磁場的變化(增反減同)，故當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向相反。
相反
②關于該實驗，下列說法正確的是_______。
A.只有磁鐵N極向下插入螺線管，靈敏電流計指針才會向右偏轉
B.將磁鐵的S極向下插入螺線管時，靈敏電流計指針向右偏轉
C.將磁鐵的S極向下插入螺線管時，靈敏電流計指針向左偏轉
D.將磁鐵向下插入或向上抽出的速度越大，靈敏電流計指針偏轉幅度越大
CD
解析：②將磁鐵的S極向上拔出螺線管時，靈敏電流計指針也會向右偏轉，A錯誤；由楞次定律結合安培定則知，將磁鐵的S極向下插入螺線管時，靈敏電流計指針向左偏轉，B錯誤，C正確；將磁鐵向下插入或向上抽出的速度越大，螺線管磁通量變化越快，感應電流越大，靈敏電流計指針偏轉幅度越大，D正確。
(2)小寧同學用如圖乙所示的電路研究感應電流的方向。
①將線圈A插入線圈B中，閉合開關瞬間，發現靈敏電流計指針向左偏轉，保持開關閉合，將滑動變阻器的滑片向左勻速移動，則靈敏電流計指針________ (填“向左”“向右”或“不”)偏轉。
向左
解析：①由題知，當閉合開關瞬間，線圈A中電流瞬間增加，電流計指針向左偏轉，由實物圖知，將滑動變阻器的滑片向左勻速移動，電路中總電阻減小，線圈A中電流繼續增加，故電流計指針向左偏轉。
②實驗結束后，某同學在開關還沒斷開，A、B兩線圈和鐵芯也沒分開放置的情況下，直接用手去拆除某線圈處的導線，突然被電擊了一下，則該同學被電擊是在拆除_______(選填“A”或“B”)線圈所在電路時發生的。
解析： ②在拆除A線圈時，原電路中存在電流，斷開A線圈，由于線圈的斷電自感現象而產生自感電動勢，與人體組成回路，電流經過人體時產生被電擊的感應，則小寧同學被電擊是在拆除A線圈所在電路時發生的。
A
5.在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中：
(1)首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系，實驗中所用電流表量程為100 μA，電源電動勢為1.5 V，待選的保護電阻有三種：R1=20 kΩ、R2=1 kΩ、R3=100 Ω，應選用________ (填“20 kΩ” “1 kΩ”或“100 Ω”)的電阻。
解析：由閉合電路歐姆定律有R== Ω=1.5×104 Ω，R1>R，不會使電流超過電流表量程，因此應選20 kΩ的電阻。
20 kΩ
(2)已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入。由于某種原因，螺線管線圈繞線標識已經沒有了，通過實驗查找繞線方向如圖甲所示，當磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，則線圈的繞線方向是圖乙所示的_________圖(填“左”或“右”)。
左
解析：已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入，當磁鐵N極插入螺線管時，根據楞次定律，感應電流的磁場阻礙磁通量的增加，螺線管上端應為N極，下端為S極，又電流表指針向左偏，可知電流是由電流表正接線柱流出至螺線管上端接線柱，由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如題圖乙中左圖所示。
(3)若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時電流表的指針應向________偏(填“左”或“右”)。
解析：若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出時，感應電流的磁場應阻礙磁通量的減少，螺線管上端應為N極，下端為S極，由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入，故指針向左偏。
左
(4)若將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯
的線圈A、線圈B、電流表及開關，按圖丙
所示連接。在開關閉合，線圈A放在線圈B
中的情況下，某同學發現當他將滑動變阻
器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向
右偏轉。由此可以推斷，將線圈A中鐵芯向上拔出，能引起電流表指針向________偏轉(填“左”或“右”)。
右
解析：由題意可知當P向左加速滑動時，線圈A中的電流應越來越小，則其磁場減弱，此時線圈B中產生的電流使指針向右偏轉，由此可知，當B中的磁通量減小時，電流表指針右偏；當將線圈A中鐵芯向上拔出的過程中，穿過線圈B的磁通量減小，電流表指針向右偏轉。

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