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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第13 章 电磁感应
第13.2 讲 探究电磁感应现象
【知识点精讲】
[考纲解读]
(1)会设计实验记录表,并记录实验现象。
(2)能够按照“电流可变”的要求设计电路,并会选择合适的电源电压。
(3)知道滑动变阻器滑片移动方向与电流变化的关系。
(4)能够对实验步骤进行设计,使电流变化的方式相对完整。
(5)能够根据实验记录的数据,总结实验规律。
(6)通过探究,初步了解决定感应电流方向的因素。
一、探究电磁感应的产生条件
1.“磁铁运动式”的实验器材及连接如图所示:
2.条形磁铁不同运动方式中的磁通量变化情况:插入磁铁时磁通量增加,拔出磁铁时磁通量
减少。
3.感应电流有无与条形磁铁运动的关系:无论磁铁插入还是拔出,都有感应电流。
4.“电流变化式”的实验器材及连接如图所示:
5.电源电压的选择:直流电压。
6.电流变化与磁通量变化的关系:磁通量增加时有感应电流,磁通量减少时也有感应电流。
1
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7.记录实验现象:
(1)“磁铁运动式”现象记录表
磁铁的动作
有无感应电流
磁铁的动作
有无感应电流
N 极插入线圈
有
S 极插入线圈
有
N 极停在线圈中
无
S 极停在线圈中
无
N 极从线圈中抽出
有
S 极从线圈中抽出
有
(2)“电流变化式”现象记录表
开关和滑动变阻器的状态
有无感应电流
开关闭合瞬间
有
开关断开瞬间
有
开关闭合时,滑动变阻器不动
无
开关闭合时,滑动变阻器滑动
有
8.实验结果分析及结论得出:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就
有感应电流。
二、探究感应电流方向的规律
1.实验探究
(1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。
(2)实验装置
将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
(3)实验记录
分别将条形磁铁的N 极、S 极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下。
(4)实验分析
①线圈内磁通量增加时的情况
图号
磁场
方向
感应电流的
方向(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
甲
向下
逆时针
向上
感应电流的磁场阻碍
2
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磁通量的增加
乙
向上
顺时针
向下
②线圈内磁通量减少时的情况
图号
磁场
方向
感应电流的
方向(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
丙
向下
顺时针
向下
感应电流的磁场阻
碍磁通量的减少
丁
向上
逆时针
向上
(5)归纳结论
当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应
电流的磁场阻碍磁通量的减少。2-1-c-n-j-y
2.楞次定律
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
【最新高考题精练】
1.(2017 年4 月浙江选考)如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,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从___________(填“a 到
b”或“b 到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程重,传感器显示的电流i 随时间t 的图象应该时
__________。
2.(2013 高考上海物理第26 题)(3 分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS 等组
成)如图所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针____(填:“有”
或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针___
_(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针____(填:
3
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“有”或“无”)偏转。
3.(2012·上海物理)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G 与线圈L 连接,如图所示。己知线圈由a 端开始绕
至b 端:当电流从电流计G 左端流入时,指针向左偏转。
(1)将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为____________
(填:“顺时针”或“逆时针”)。
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为____________
(填:“顺时针”或“逆时针”)。
4.(5 分)(2011 上海高考)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,
得到
图线如图(b)所示。
(1)(多选题)在实验中需保持不变的是
(A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置
(C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置
(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。
4
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【最新模拟题精练】
1.(2023 湖北孝感高二期末)(9 分)图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将原线圈A 迅速插入副线圈B 时,灵敏电流计的指针将______。
②原线圈A 插入副线圈B 后,将滑动变阻器的阻值调小时,灵敏电流计的指针______(均填“向左偏”或
“向右偏”)。
(3)如果副线圈B 两端不接任何元件,则副线圈电路______。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.不能用楞次定律判断感应电动势的方向
C.可以用楞次定律判断感应电动势的方向
D.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
2. (2023 吉林长春重点高中质检) 胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她选择了一
个灵敏电流计G,在没有电流通过灵敏电流计的情况下,电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将
灵敏电流计G 连接在图甲所示的电路中,电流计的指针如图甲所示。
(1)为了探究电磁感应规律,胡同学将灵敏电流计G 与一螺线管串联,如图乙所示。通过分析可知图
5
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乙中的条形磁铁的运动情况是______(填“向上拔出”或“向下插入”)。
(2)胡丽同学将灵敏电流计G 接入图丙所示的电路,要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可
行的是___________
A.闭合开关,螺线管A 和螺线管B 相对静止向上运动
B.闭合开关,螺线管B 不动,螺线管A 插入或拔出螺线管B
C.闭合开关,螺线管A、B 不动,移动滑动变阻器的滑片
D.螺线管A、B 和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
3. (2023 广东湛江7 中质检)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可
能出现的情况有:
(1)将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转。
(2)原线圈插入副线圈后,闭合开关,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向_______
(“左”或“右”)偏转。
(3)原线圈插入副线圈后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端,第一次快拉,第二次较
慢拉,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是
______
。
4.(12 分)(2023 北京海淀北京医学院附中模拟)某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实
验。
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(1)首先按图甲(1)所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图甲(2)所示方式连接
电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是(______)
A.检查电流计测量电路的电流是否准确
B.检查干电池是否为新电池
C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。
(2)接下来用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁
铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿
______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向。
(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验
结果未完成,请帮助该小组的同学完成_______________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)。
实验记录表(部分)
操作
N 极朝下插入螺线管
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从上往下看的平面图(B0表示原磁场,
即磁铁产生的磁场)
原磁场通过螺线管磁通量的增减
增加
感应电流的方向
沿逆时针方向
感应电流的磁场B'的方向
(4)该小组同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识。结合以上实验,有同学认为,理解楞次
定律,关键在于抓住__________(选填“B0”或“
”)总是要阻碍________填“B0”或“B'”)磁通量的变
化。
5. (2023 江西部分重点高中联考)为了探究电磁感应现象,如图所示为“探究产生感应电流的条件的实
验装置”。
图1
图2
(1)如图1 所示,下列操作中,电流表的指针不发生偏转的是( )
A.将条形磁铁放在线圈中不动
B.将条形磁铁插入线圈
C.将条形磁铁从线圈中拔出D.将条形磁铁从图示位置向左移动
(2)某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图2 所示的方式连接。
当闭合开关时发现灵敏电流计的指针左偏。由此可知:
(a)当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,灵敏电流计的指针______(填“左偏”、“不动”、“右偏”);
(b)将线圈A 拔出时,灵敏电流计的指针______(填“左偏”、“不动”、“右偏")。
(3)某同学在实验室按如图2 所示重做电磁感应现象的实验,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没
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有偏转,其可能的原因______。
A.开关接线柱断路
B.电流表的正负极接错
C.线圈B 的接头接反
D.蓄电池的正负极接反
6.(7 分)(2023 河南名校联考)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置,连好电路后,闭合开关
时,灵敏电流计的指针向左偏了一下.
(1)合上开关后,将A 线圈迅速插入B 线圈中,电流计指针将______偏转;(填“向左”“向右”或
“不”)
(2)连好电路后,并将A 线圈插入B 线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可采取的操作是:
______;
A.拔出A 线圈
B.插入铁芯
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开电键S 瞬
间
(3)如图1 所示,G 为指针零刻度在中央的灵敏电流表,电流从电流表G 的左接线柱进时,指针也从中央
向左偏.今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图2 中的条形磁铁的运动方向是向______(填“上”、
“下”);图3 中的条形磁铁上端为______极(填“N”、“S”).
7 (2023 湖北部分名校联考)某同学在“研究电磁感应现象”的实验中,如图所示,首先按图甲接线,用
来查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系,然后再依次按图乙将电流表与A 线圈连成一个闭合回路,
按图丙将电流表与导体棒ab 连成闭合回路。在图甲中,当闭合S 时,观察到电流表指针向左偏(不通电时
指针停在正中央),则:
(1)在图乙中,磁体N 极插入线圈A 过程中电流表的指针将___________偏转,磁体放在A 中不动时,电
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流表的指针将___________偏转(选填“向左”、“向右”或“不发生”);
(2)在图丙中,导体棒ab 向左移动过程中,电流表的指针将___________偏转;导体棒ab 向上移动过程
中,电流表的指针将___________偏转(选填“向左”、“向右”或“不发生”)。
8..(2023 山东滕州质检)胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她选择了一个灵敏电流计G,
在没有电流通过灵敏电流计的情况下,电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G 连接在图
甲所示的电路中,电流计的指针如图甲所示。
(1)为了探究电磁感应规律,胡同学将灵敏电流计G 与一螺线管串联,如图乙所示。通过分析可知图乙
中的条形磁铁的运动情况是______(填“向上拔出”或“向下插入”)。
(2)胡丽同学将灵敏电流计G 接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好,A 线圈已插入B 线圈中,她
合上开关后,灵敏电流计的指针向右偏了一下,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是
______。
A.在A 线圈中插入铁芯 B.拔出A 线圈
C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动
(3)通过本实验可以得出:感应电流产生的磁场,总是____ __。
9. (2023 湖北武汉部分重点高中高二联考) 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整(要求滑动变阻器滑片向右移时,电阻减小)。( )
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将A 线圈迅速插入B 绕圈时,灵敏电流计指针将___________。(填“向右偏一下”,“向左偏一下”,
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“不动”)
②A 线圈插入B 线圈稳定后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将___________。(填
“向右偏一下”,“向左偏一下”,“不动”)
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果B 线圈两端不接任何元件,则B 线圈电路中将( )
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
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