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1、第四章 電磁感應 全章概述 本章以電場和磁場等知識為基礎，通過實驗總結了產(chǎn)生感應電流的條件和判斷感應電流方向的一般方法——楞次定律，給出了確定感應電動勢大小的一般規(guī)律——法拉第電磁感應定律。楞次定律和法拉第電磁感應定律是解決電磁感應問題的重要依據(jù)。感生電動勢和動生電動勢使我們認識到磁生電的本質，互感和自感及渦流則是幾種特殊的電磁感應現(xiàn)象。 本章特點是要求學生有較強的抽象思維能力，同時應注意在學習過程中不斷提高理解能力、分析綜合能力和推理能力，以及空間想象能力。 本章內(nèi)容可分為四個單元。第一單元（第1～2節(jié)），探究電磁感應的條件；第二單元（第3節(jié)），講述法拉第電磁感應定律；第三單

2、元（第4節(jié)），講述楞次定律及其應用；第四單元（第5～7節(jié)），講述產(chǎn)生感應電動勢的本質及幾種特殊的電磁感應現(xiàn)象。 新課標要求 1．內(nèi)容標準 （1）收集資料，了解電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。 （2）通過實驗，理解感應電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用。 （3）通過探究，理解楞次定律。理解法拉第電磁感應定律。 例1 分析電動機運轉時產(chǎn)生反電動勢的現(xiàn)象，分別用力和能量的觀點進行說明。 （4）通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應用。 例2 觀察日光燈電路，分析日光燈鎮(zhèn)流器的作用和原理。 例

3、3 觀察家用電磁灶，了解電磁灶的結構和原理。 ?2．活動建議 從因特網(wǎng)、科技書刊上查閱資料，了解電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用，例如磁卡閱讀器、錄音機、錄像機的原理等。 新課程學習 4.1 劃時代的發(fā)現(xiàn) ★新課標要求 （一）知識與技能 1．知道與電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關的物理學史。 2．知道電磁感應、感應電流的定義。 （二）過程與方法 領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結等要素在研究物理問題時的重要性。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1．領會科學家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現(xiàn)中的重要性。 2．以科學家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志

4、激勵自己。 ★教學重點 知道與電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關的物理學史。領悟科學探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。 ★教學難點 領悟科學探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。 ★教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。 ★教學工具 計算機、投影儀、CAI課件、錄像片 ★教學過程 （一）引入新課 師：在上一冊（選修3—1）我們學習了有關電場和磁場的知識，對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有了較為深刻的理解。我們已經(jīng)知道電荷能夠通過“感應”使附近的導體出現(xiàn)電荷，電流能夠在其周圍“感應”出磁場，那么在磁場能否“感應”出

5、電流呢？回答是肯定的，這就是電磁感應現(xiàn)象。從這節(jié)課開始，我們就來學習這方面的知識。 我們首先來了解科學家們的探究歷程。 ［板書課題］劃時代的發(fā)現(xiàn) （二）進行新課 1、奧斯特夢圓“電生磁” 教師活動：引導學生閱讀教材有關奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的內(nèi)容。提出以下問題，引導學生思考并回答： （1）是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學研究領域存在怎樣的歷史背景？ （2）奧斯特的研究是一帆風順的嗎？奧斯特面對失敗是怎樣做的？ （3）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的過程是怎樣的？用學過的知識如何解釋？ （4）電流磁效應的發(fā)現(xiàn)有何意義？談談自己的感受。 學生活動：結合思考題，認真閱讀

6、教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見解。 學生甲：（1）許多哲學家提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉化的思想。奧斯特堅信電與磁之間可能存在著某種聯(lián)系。而在這之前許多物理學家都堅持認為電與磁是互不相關的。 學生乙：（2）奧斯特的研究并不是一帆風順的。經(jīng)歷了好多次失敗，但奧斯特始終沒有放棄。直到1820年4月的一次演講中他才發(fā)現(xiàn)了電流竟使下面的小磁針發(fā)生了轉動。也就是電流的磁效應。 學生丙：（3）奧斯特在1820年4月的一次演講中，碰巧在南北方向的導線下面放置了一枚小磁針。當電源接通時，小磁針發(fā)生了轉動。說明電流對小磁針產(chǎn)生了作用，證明電流在其周圍產(chǎn)生了磁場。這就是發(fā)現(xiàn)電流磁效應的過程。通

7、過前面的學習，我們知道，地磁場是南北方向的，小磁針靜止時指示南北方向。通電直導線的磁場方向遵守安培定則。當導線南北放置時，導線下方的磁場方向沿東西方向，當導線通電后，小磁針受到電流的磁場作用由原來的南北方向轉向東西方向。奧斯特從磁針的偏轉，確定電和磁的聯(lián)系。也就是電流的磁效應。 學生?。海?）電流磁效應的發(fā)現(xiàn)揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系。奧斯特的思維和實踐突破了人類對電與磁認識的局限性。電流磁效應的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學認識領域的思考，推動了電磁學的發(fā)展。 教師活動：傾聽學生回答，及時給出點評。 ［課件演示］電流的磁效應。通過課件演示增加學生的感性認識。 2．法拉第心系“磁生電”

8、教師活動：引導學生閱讀教材有關法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的內(nèi)容。提出以下問題，引導學生思考并回答： （1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應引發(fā)了怎樣的哲學思考？法拉第持怎樣的觀點？ （2）法拉第的研究是一帆風順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？ （3）法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？ （4）法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認為成功的“秘訣”是什么？ （5）從法拉第探索電磁感應現(xiàn)象的歷程中，你學到了什么？談談自己的體會。 學生活動：結合思考題，認真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見解。 學

9、生甲：（1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應引發(fā)了對稱性的普遍思考：既然電流能夠引起磁針的運動，那么磁鐵也會使導線產(chǎn)生電流。法拉第堅信：磁與電之間也應該有類似的“感應”。 學生乙：（2）法拉第的研究并不是一帆風順的。經(jīng)歷了好多次失敗，但法拉第始終沒有放棄。直到1831年8月29日，他苦苦尋找了10年之久的“磁生電“的效應終于被發(fā)現(xiàn)了。 學生丙：（3）法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作過三次集中的實驗研究，均以失敗告終。原因在于，法拉第認為，既然奧斯特的實驗表明有電流就有磁場，那么有了磁場就應該有電流。他在實驗中用的都是恒定電流產(chǎn)生的磁場。 學生丁：（4）多次失敗后，1831

10、年8月29日，法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。他把兩個線圈繞到同一個鐵環(huán)上，如圖所示。一個線圈接電源，一個線圈接“電流表”，在給線圈通電和斷電的瞬間，令一個線圈中就出現(xiàn)電流。之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認為成功的“秘訣”是：“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。 學生?。海?）法拉第探索電磁感應現(xiàn)象的歷程經(jīng)歷了10年之久，經(jīng)歷了大量的失敗，但法拉第憑借自己的堅定信念和對科學的執(zhí)著追求，勇敢地面對失敗，一次又一次，最終成功屬于堅持不懈的有心人，他成功了。作為現(xiàn)代的中學生就要學習法拉第不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。 教師活動：傾聽學生回答，及時給出點評。 ［課件演示

11、］電磁感應現(xiàn)象。通過課件演示增加學生的感性認識。電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件將在下節(jié)課深入學習，本節(jié)課不宜過多地展開。讓學生體會一下最終法拉第成功的原因，在于“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。 （三）課堂總結、點評 教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。 學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。 教師要放開，讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架

12、。 （四）實例探究 ☆有關物理學史的知識 【例1】 （2004，上海綜合）發(fā)電的基本原理是電磁感應。發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是（ ） A．安培 B．赫茲 C．法拉第 D．麥克斯韋 解析：該題考查有關物理學史的知識，應知道法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。 答案：C 【例2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應現(xiàn)象的科學家是___________，發(fā)現(xiàn)通電導線在磁場中受力規(guī)律的科學家是__________，發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是___________，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學家是___________。 解析：該

13、題考查有關物理學史的知識。 答案：奧斯特 安培 法拉第 庫侖 ☆☆對概念的理解和對物理現(xiàn)象的認識 【例3】下列現(xiàn)象中屬于電磁感應現(xiàn)象的是（ ） A．磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B．變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流 C．插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D．電流周圍產(chǎn)生磁場 解析：電磁感應現(xiàn)象指的是在磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，選項B是正確的。 答案：B ★課余作業(yè) 認真閱讀教材，領悟科學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應現(xiàn)象和法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的探究歷程。閱讀教材第4頁“科學足跡”，體會科學家們不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志，學習科學家們的人格魅力。 ★教學體會 思維方法

14、是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 ★資料袋 法拉第時刻 1831年8月 29日，對法拉第來說是個終生難忘的日子。他用軟鐵焊接成圓環(huán)，鐵環(huán)的外徑是6英寸，厚英寸，環(huán)的半邊上繞3個線圈，連起來就成為1個大線圈，分開就是3個小線圈，每個線圈用24英尺長的銅線繞成，再用棉線將導線隔開，包上棉布，使導線之間、導線與鐵環(huán)之間都絕緣，環(huán)的另一邊用相同的銅導線60英尺長，以相同的方法和同樣的方向繞在上面，做成另一線圈。兩個線圈的兩端各相隔半英寸左右。后一線

15、圈連在3英尺遠的電流計上。當法拉第將大線圈接上電池時，電流計的指針突然偏轉。但是，指針晃動一下就停止了。當他打算把電池拆掉時，指針又偏轉了，可是偏轉的方向相反。 法拉第繼續(xù)做各種試驗，他把電流計從后一線圈上拆下，接到大線圈的一個線圈上，把大線圈的另外兩個線圈接上電池，這時指針的偏轉大多了；法拉第又把電池的兩極對調，發(fā)現(xiàn)電流計指針反向偏轉；他又多加幾節(jié)電池，重復上面實驗，指針偏轉更大……法拉第并不滿足于這些實驗取得的成就，他堅信磁能夠轉化為電。幾星期后，他拋開電池，在一個紙做的空心圓筒上，用 220英尺長的銅線分層繞了8個線圈，再連成1個大線圈，并把它接到電流計上。當一塊條形磁鐵插進空心圓筒時

16、，電流計指針擺動了，“轉磁為電”的理想終于實現(xiàn)了。 1831年10月 28日，法拉第將一銅盤放在永久磁鐵的兩磁極之間，從銅盤的軸心和邊緣引出兩根導線，轉動銅盤時，兩根導線上產(chǎn)生穩(wěn)恒電流。這就是最原始的發(fā)電機。它的重大意義是不言而喻的，發(fā)電機的發(fā)明使人類從蒸汽機時代進入電氣時代。 4.2 探究電磁感應的產(chǎn)生條件 ★新課標要求 （一）知識與技能 1．知道產(chǎn)生感應電流的條件。 2．會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。 （二）過程與方法 學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法 （三）情感、態(tài)度與價值觀 滲透物理學方

17、法的教育，通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用。 ★教學重點 通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產(chǎn)生條件。 ★教學難點 感應電流的產(chǎn)生條件。 ★ 教學方法 ★ 實驗觀察法、分析法、實驗歸納法、講授法 ★教學用具： 條形磁鐵（兩個），導體棒，示教電流表，線圈（粗、細各一個），學生電源，開關，滑動變阻器，導線若干，CAI課件，計算機等。 ★教學過程 （一）引入新課 教師：“科學技術是第一生產(chǎn)力。”在漫漫的人類歷史長河中，隨著科學技術的進步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世，極大地解放了生產(chǎn)力，推動了人類社會的發(fā)展，特別是我們剛剛跨

18、過的二十世紀，更是科學技術飛速發(fā)展的時期。經(jīng)濟建設離不開能源，人類發(fā)明也離不開能源，而最好的能源是電能，可以說人類離不開電。飲水思源，我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻的科學家——法拉第。 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第由此受到啟發(fā)，開始了“由磁生電”的探索，經(jīng)過十年堅持不懈的努力，于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。 本節(jié)課我們就來探究電磁感應的產(chǎn)生條件。 （二）進行新課 1、實驗觀察 （1）閉合電路的部分導體切割磁感線 教師：在初中學過，當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流，如圖4.2-1所示。 演示：導

19、體左右平動，前后運動、上下運動。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所示。 學生：觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表1 導體棒的運動 表針的擺動方向 導體棒的運動 表針的擺動方向 向右平動 向左 向后平動 不擺動 向左平動 向右 向上平動 不擺動 向前平動 不擺動 向下平動 不擺動 結論：只有左右平動時，導體棒切割磁感線，有電流產(chǎn)生，前后平動、上下平動，導體棒都不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。 還有哪些情況可以產(chǎn)生感應電流呢？ （2）向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出 演示：如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地

20、放在線圈中。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。 學生：觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表2 磁鐵的運動 表針的擺動方向 磁鐵的運動 表針的擺動方向 N極插入線圈 向右 S極插入線圈 向左 N極停在線圈中 不擺動 S極停在線圈中 不擺動 N極從線圈中抽出 向左 S極從線圈中抽出 向右 結論：只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。 （3）模擬法拉第的實驗 演示：如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端與電流表連接，把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生。把觀察

21、到的現(xiàn)象記錄在表3中。 學生：觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表3 操作 現(xiàn)象 開關閉合瞬間 有電流產(chǎn)生 開關斷開瞬間 有電流產(chǎn)生 開關閉合時，滑動變阻器不動 無電流產(chǎn)生 開關閉合時，迅速移動變阻器的滑片 有電流產(chǎn)生 結論：只有當線圈A中電流變化時，線圈B中才有電流產(chǎn)生。 2、分析論證 教師：通過上節(jié)課的學習我們就已經(jīng)知道，“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。試以上面三個演示實驗為例，對以上結論進行分析論證。 學生：分組討論，學生代表發(fā)言。 學生甲：演示實驗1中，部分導體切割磁感線，閉合電路所圍面積發(fā)生變化（磁場不變化），有電流產(chǎn)生；當導體棒前后

22、、上下平動時，閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化，無電流產(chǎn)生。 學生乙：演示實驗2中，磁體相對線圈運動，線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當磁體在線圈中靜止時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。（如圖4.2-4） 學生丙：演示實驗3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流變化，導致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當線圈A中電流恒定時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。（如圖4.2-5） 教師點評：通過大家的論證，我們得出結論：“磁生電”的確是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。 3、歸納總結 教師：

23、大家回想一下什么是磁通量？寫出計算公式和它的單位。說出磁通量的物理意義以及引起磁通量變化的因素。 學生：（1）一個面積為S的平面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，則B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。 （2）公式：Ф=B·S （3）單位：韋伯（Wb）? 1Wb=1T·1m2=1V·s （4）物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。對于同一個平面，當它跟磁場方向垂直時，磁場越強，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零。 （5）磁場變化、面積變化都會引起磁通量的變化。 教師：請大家思考以上幾個產(chǎn)生感應電流的實例，能否從本質上概

24、括出產(chǎn)生感應電流的條件？ 學生：實例1中，部分導體切割磁感線，磁場不變，但電路面積變化，從而穿過電路的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流；實例2中，導體插入、拔出線圈，線圈面積不變，但磁場變化，同樣導致磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流；實例3中，通斷電的瞬間，滑動變阻器的滑動片迅速滑動的瞬間，都引起線圈A中電流的變化，最終導致線圈B中磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流。從這三個實例看見，感應電流產(chǎn)生的條件，應是穿過閉合電路的磁通量變化。 教師：同學們分析、總結得很好，引起感應電流的表面因素很多，但本質的原因是磁通量的變化。因此，電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為： 只要穿過閉合電路的磁通量變化，閉合電路中

25、就有感應電流產(chǎn)生。 （三）課堂總結、點評 教師：打開計算機，演示自制CAI課件，重現(xiàn)探究過程，鞏固、升華所學知識，實現(xiàn)從感性認識到理性認識的飛躍。 1、研究背景（從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應開始，法拉第受到對稱性思考的啟發(fā)開始探究電磁感應產(chǎn)生的條件……） 2、實驗一，部分導體切割磁感線運動（磁場不變，面積變化，產(chǎn)生感應電流） 3、實驗二，磁體插入、把出線圈（面積不變、磁場變化，產(chǎn)生感應電流） 4、實驗三，模擬法拉第的實驗 5、實驗總結（總結電磁感應產(chǎn)生的實質，實現(xiàn)從感性認識到理性認識的飛躍） 6、電磁感應現(xiàn)象遵守能量守恒（知識拓展） 7、典型例題（學以致用，鞏固升華） 點評：電

26、腦模擬，形象直觀，鞏固升華。 （四）實例探究 ☆關于磁通量的計算 【例1】如圖所示，在磁感應強度為 B的勻強磁場中有一面積為S的矩形線圈abcd，垂直于磁場方向放置，現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉180°，求此過程磁通量的變化？ 錯解：初態(tài)，末態(tài)，故。 錯解分析：錯解中忽略了磁通量的正、負。 正確解法：初態(tài)中，末態(tài)，故 ☆☆關于電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件 【例2】在圖所示的條件下，閉合矩形線圈中能產(chǎn)生感應電流的是（ ） 解析：產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，引起磁通量變化的原因有：（1）磁感應強度B發(fā)生變化（2）線圈的面積S發(fā)生變化；（3）磁感應強度B和面積S的夾

27、角發(fā)生變化。對于A選項因為線圈平面平行于磁感線，在以為軸轉動過程中，線圈平面始終與磁感線平行，磁通量始終為零；B選項中，線框平面也與磁感線平行，磁通量為零，豎直向上運動過程中，線框平面始終與磁感線平行，磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生；C選項中，線框邊與磁感線平行，與B選項同，故無感應電流產(chǎn)生；D選項隨著線框的轉動，B與S都不變，B又垂直于 S，所以始終不變，故D不對；而E選項，圖示狀態(tài)，轉過90°時，因此產(chǎn)生感應電流。F選項螺線管內(nèi)通入交流電，電流大小方向在變，因此磁場強弱、方向也在變，所以穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流。 答案：EF 【例3】（綜合性思維點撥）如圖（甲）所示，有

28、一通電直導線MN水平放置，通入向右的電流I，另有一閉合線圈P位于導線正下方且與導線位于同 一豎直平面，正豎直向上運動。問在線圈P到達MN上方的過程中，穿過P的磁通量是如何變化的？在何位置時P中會產(chǎn)生感應電流？ 解：根據(jù)直流電流磁場特點，靠近導線處磁場強，遠離導線處磁場弱。把線圈P從MN下方運動到上方過程中的幾個特殊位置如圖（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，Ⅱ→Ⅲ磁通量減小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量減小，所以整個過程磁通量變化經(jīng)歷了增加→減小→增加→減小，所以在整個過程中P中都會有感應電流產(chǎn)生。 ☆☆☆關于電磁感應現(xiàn)象的實際應用 【例4】如圖所示是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖

29、。鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構成一個閉合回路。在斷開開關S的時候，彈簧E并不能立即將銜鐵D拉起，因而不能使觸頭C（連接工作電路）立即離開，過一段時間后觸頭C才能離開，延時繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的原理。 解析：線圈A與電源連接，線圈A中有恒定電流，產(chǎn)生恒定磁場，有磁感線穿過線圈B，但穿過線圈B的磁通量不變化，線圈 B中無感應電流。斷開開關S時，線圈A中電流迅速減減小為零，穿過線圈B的磁通量也迅速減少，由于電磁感應，線圈B中產(chǎn)生感應電流，由于感應電流的磁場對銜鐵D的吸引作用，觸頭C不離開；經(jīng)過一小段時間后感應電流減弱，感應電流磁場對銜鐵D的吸

30、引力減小，當彈簧E的作用力比磁場力大時，才將銜鐵D拉起，觸頭C離開． 點評：這是一道解釋型論述題，關鍵是分析清楚題中有哪些過程及過程與過程間有哪些聯(lián)系，分析清楚從現(xiàn)象的產(chǎn)生、發(fā)展、到結果，引起了哪幾個物理量的變化以及怎樣變化。本題中當S閉合時，線圈A的磁場對銜鐵D的吸引，使工作電路正常工作。斷開S時，線圈B中的感應電流的磁場，繼續(xù)對銜鐵D發(fā)生吸引力作用，但作用力逐漸減小直至彈簧將銜鐵拉起，工作電路斷開。電磁感應現(xiàn)象與生活、生產(chǎn)、聯(lián)系非常緊密，解答這種題的關鍵是從實際問題中提煉出我們所學過的物理模型，然后按相應方法求解。 ★鞏固練習 1.關于磁通量、磁通密度、磁感應強度，下列說法正確的是

31、（ ） A．磁感應強度越大的地方，磁通量越大 B．穿過某線圈的磁通量為零時，由B=可知磁通密度為零 C．磁通密度越大，磁感應強度越大 D．磁感應強度在數(shù)值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量 解析：B答案中“磁通量為零”的原因可能是磁感應強度（磁通密度）為零，也可能是線圈平面與磁感應強度平行。答案：CD 2.下列單位中與磁感應強度的單位“特斯拉”相當?shù)氖仟ぃ? ） A．Wb/m2 B．N/A·m C．kg/A·s2 D．kg/C·m 解析：物理量間的公式關系，不僅代表數(shù)值關系，同時也代表單位

32、.答案：ABC 3.關于感應電流，下列說法中正確的是（ ） A．只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應電流 B．只要閉合導線做切割磁感線運動，導線中就一定有感應電流 C．若閉合電路的一部分導體不做切割磁感線運動，閉合電路中一定沒有感應電流 D．當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中一定有感應 電流 答案：D 4.在一長直導線中通以如圖所示的恒定電流時，套在長直導線上的閉合線環(huán)（環(huán)面與導線垂直，長直導線通過環(huán)的中心），當發(fā)生以下變化時，肯定能產(chǎn)生感應電流的是（ ） A．保持電流不變，使導線環(huán)上下移動 B．保持導線環(huán)不變，使長直導線中的電流增大或

33、減小 C．保持電流不變，使導線在豎直平面內(nèi)順時針（或逆時針）轉動 D．保持電流不變，環(huán)在與導線垂直的水平面內(nèi)左右水平移動 解析：畫出電流周圍的磁感線分布情況。答案：C 5.如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧，套在條形磁鐵的中心位置。若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將（ ） A．增大 B．減小 C．不變 D．無法確定如何變化 解析：彈簧所包圍的面積內(nèi)既有條形磁鐵的內(nèi)部向左的磁感線，又有條形磁鐵外部向右的磁感線，因此，磁通量為向左與向右的磁感線條數(shù)之差.因為磁感線是閉合的，所以條形磁鐵內(nèi)部磁感線條數(shù)與外部總的磁感線條數(shù)相等，顯

34、然，環(huán)的面積越大，返回的磁感線條數(shù)越多，因此，磁通量減小. 答案：B 6.行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程 A．物體克服阻力做功 B．物體的動能轉化為其他形式的能量 C．物體的勢能轉化為其他形式的能量 D．物體的機械能轉化為其他形式的能量 解析：都是宏觀的機械運動對應的能量形式——機械能的減少，相應轉化為其他形式能（如內(nèi)能、電能）。能的轉化過程也就是做功的過程。答案：AD 7.在無線電技術中，常有這樣的要求：有兩個線圈，要使一個

35、線圈中有電流變化時，對另一個線圈幾乎沒有影響。圖16-1-9中，最能符合這樣要求的一幅圖是 （ ） 解析：線圈有電流通過時產(chǎn)生磁場，對其他線圈有無影響實質是是否引起電磁感應現(xiàn)象——即看穿過鄰近線圈的磁通量有無變化.通過分析知D圖中一個線圈產(chǎn)生的磁場很少穿過另一個線圈，因而是最符合要求的.答案：D ★課余作業(yè) 1、學習興趣小組課下按照課本第8頁“做一做”欄目描述的實驗《搖繩能發(fā)電嗎？》，并對實驗結果進行討論，寫出實驗報告，各小組互相交流、討論。 2、書面完成P8“問題與練習”第5、6、7題；思考并回答第1、2、3、4題 ★教學體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根

36、本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 10 4.3 楞次定律 ★新課標要求 （一）知識與技能 1．掌握楞次定律的內(nèi)容，能運用楞次定律判斷感應電流方向。 2．培養(yǎng)觀察實驗的能力以及對實驗現(xiàn)象分析、歸納、總結的能力。 3．能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向 4．掌握右手定則，并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式。 （二）過程與方法 1．通過實踐活動，觀察得到的實驗現(xiàn)象，再通過分析論證，歸納總結得出結論。 2．通過應用楞次定律判斷感應電流的方

37、向，培養(yǎng)學生應用物理規(guī)律解決實際問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 在本節(jié)課的學習中，同學們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，體驗了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受，并在頭腦中進一步強化“實踐是檢驗真理的唯一標準”這一辯證唯物主義觀點。 ★教學重點 1．楞次定律的獲得及理解。 2．應用楞次定律判斷感應電流的方向。 3．利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。 ★教學難點 楞次定律的理解及實際應用。 ★教學方法 11 發(fā)現(xiàn)法，講練結合法 ★教學用具： 干電池、靈敏電流表、外標有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導線。 ★教學過程 （一）引入新課 教師

38、：［演示］按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出，引導學生觀察現(xiàn)象，提出： ①為什么在線圈內(nèi)有電流？ ②插入和拔出磁鐵時，電流方向一樣嗎？為什么？ ③怎樣才能判斷感應電流的方向呢？ 本節(jié)我們就來學習感應電流方向的判斷方法。 （二）進行新課 1、楞次定律 教師：讓我們一起進行下面的實驗。（利用CAI課件，屏幕上打出實驗內(nèi)容） ［實驗目的］研究感應電流方向的判定規(guī)律。 ［實驗步驟］ （1）按右圖連接電路，閉合開關，記錄下G中流入電流方向與電流表G中指針偏轉方向的關系。（如電流從左接線柱流入，指針向右偏還是向左偏?） （2）記下線圈繞向，將線圈和靈敏電流計構成通路。 （3）把條形

39、磁鐵N極（或S極）向下插入線圈中，并從線圈中拔出，每次記下電流表中指針偏轉方向，然后根據(jù)步驟（1）結論，判定出感應電流方向，從而可確定感應電流的磁場方向。 根據(jù)實驗結果，填表： 磁鐵運動情況 N極下插 N極上拔 S極下插 S極上拔 磁鐵產(chǎn)生磁場方向 線圈磁通量變化 感應電流磁場方向 教師：N極向下插入線圈中，磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向如何? 學生：磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向向下。 教師：在這種情況下，通過線圈的磁通量如何變化? 學生：磁通量增加。 教師：感應電流的方向如何? 學生：如圖所示。 教師：感應電流的磁場方

40、向如何? 學生：感應電流的磁場方向向上。 教師：再把該磁鐵從線圈中拔出時，磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向如何? 學生：磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向向下。 教師：磁鐵拔出時，通過線圈的磁通量如何變化? 學生：通過線圈的磁通量減小。 教師：感應電流的方向如何? 學生：感應電流的方向如圖所示。 教師：感應電流的磁場方向如何? 學生：感應電流的磁場方向向下。 教師：S極向下插入線圈中，情況怎樣呢? 學生甲：磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向向上。 學生乙：通過線圈的磁通量增加。 學生丙：感應電流的方向如圖所示。 學生?。焊袘娏鞯拇艌龇较蛳蛳?。 教師：再把S極從線圈中拔出時，情況如何?

41、 學生甲：磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場方向向上。 學生乙：通過線圈的磁通量減小。 學生丙：感應電流的方向如圖所示。 學生?。焊袘娏鞯拇艌龇较蛳蛏?。 教師：通過上面的實驗，同學們發(fā)現(xiàn)了什么? 學生甲：當磁鐵移近或插入線圈時，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；當磁鐵離開線圈或從線圈中拔出時，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。 學生乙：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同。 學生丙：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場阻礙磁通量增加；當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場阻礙磁通量減少。

42、 教師：剛才幾位同學的說法都正確。物理學家楞次概括了各種實驗結果，在1834年提出了感應電流方向的判定方法，這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內(nèi)容。 ［投影］ 感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，這就是楞次定律。 （師生共同活動：理解楞次定律的內(nèi)涵） （1）“阻礙”并不是“阻止”，一字之差，相去甚遠。要知道原磁場是主動的，感應電流的磁場是被動的，原磁通仍要發(fā)生變化，感應電流的磁場只是起阻礙變化而已。 （2）楞次定律判斷感應電流的方向具有普遍意義。 教師：楞次定律符合能量守恒。從上面的實驗可以發(fā)現(xiàn)：感應電流在閉合電路中要消耗能量，在磁體靠近（或

43、遠離）線圈過程中，都要克服電磁力做功，克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉化為電能的過程。 楞次定律也符合唯物辯證法。唯物辯證法認為：“矛盾是事物發(fā)展的動力”。電磁感應中，矛盾雙方即條形磁鐵的磁場（B原）和感應電流的磁場（B感），兩者都處于同一線圈中，且感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化，形成既相互排斥又相互依賴的矛盾，在回路中對立統(tǒng)一，正是“阻礙”的形成產(chǎn)生了電磁感應現(xiàn)象。 2、楞次定律的應用 教師：［投影］應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟： （1）明確原磁場的方向。 （2）明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。 （3）根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向。 （4）利

44、用安培定則確定感應電流的方向。 教師：下面讓我們通過對例題的分析，熟悉應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟，同時加深對楞次定律的理解。 ［投影］ 教師：開關斷開前，線圈M中的電流在線圈N中產(chǎn)生的磁場方向向哪？ 學生：向下。 教師：開關斷開瞬間，線圈N中磁通量如何變化? 學生：減少。 教師：線圈N中感應電流的磁場方向如何？ 學生：向下（阻礙磁通量減少）。 教師：線圈N中感應電流的方向如何？ 學生：由下向上，整個回路是順時針電流。 教師：利用楞次定律判定感應電流方向的思路可以概括為以下框圖。 （投影） ［投影］ 教師：線圈ABCD所在處磁場方向向哪？ 學

45、生：垂直紙面向里。 教師：感應電流的磁場方向向哪？ 學生：垂直紙面向里。 教師：穿過線圈ABCD的磁通量應如何變化？ 學生：減少。 教師：線圈ABCD應向哪個方向平移？ 學生：向右。 3．右手定則 教師：當閉合電路的一部分做切割磁感線運動時，如何應用楞次定律判定感應電流的方向呢？ （投影）如圖所示，光滑金屬導軌的一部分處在勻強磁場中，當導體棒AB向右勻速運動切割磁感線時，判斷AB中感應電流方向。 教師：當AB棒向右切割磁感線時，感應電流方向如何？ 學生甲：回路中原磁場方向垂直紙面向里。 學生乙：通過回路的磁通量在減小。 學生丙：感應電流的磁場與原磁場方向相同，為垂直紙

46、面向里。 學生?。夯芈分懈袘娏鳛槟鏁r針方向，AB中感應電流的方向為向上。 教師：如果磁通量的變化是由導體切割磁感線引起的，感應電流的方向可以由右手定則來判斷。 ［投影］右手定則的內(nèi)容： 伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向導體運動的方向，其余四指指的就是感應電流的方向。 教師：請同學們用右手定則重做例3，看結果是否一樣？ 學生：一樣。 教師：右手定則實際上是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式，它們在本質上是一致的。只不過導體切割磁感線時，用右手定則判斷感應電流方向更方便。 （三）課堂總結、點評 教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。

47、請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。 學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。 教師要放開，讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。 （四）實例探究 ☆楞次定律的應用 【例1】 如圖所示，試判定當開關S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD的電流方向。（忽略導線GH的磁場作用） 解析：當S閉合時 （1）研究回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I所產(chǎn)生的磁場，方向由安培定則判定是指向讀者； （2

48、）回路ABCD的磁通量由無到有，是增大的； （3）由楞次定律可知感應電流磁場方向應和B原相反，即背離讀者向內(nèi)（“增反減同”）。 由安培定則判定感應電流方向是B→A→D→C→B。 當S斷開時 （1）研究回路仍是ABCD，穿過回路的原磁場仍是I產(chǎn)生的磁場，方向由安培定則判定是指向讀者； （2）斷開瞬間，回路ABCD磁通量由有到無，是減小的； （3）由楞次定律知感應電流磁場方向應是和B原相同即指向讀者； （4）由安培定則判定感應電流方向是A→B→C→D→A。 點評：用楞次定律解題時，沿一定的程序進行推理判斷比較規(guī)范，尤其是初學者一定要熟練掌握 【例2】 如圖所示，當條形磁鐵突然向閉

49、合銅環(huán)運動時，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應電流的方向怎樣？銅環(huán)運動情況怎樣？ 解析：磁鐵右端的磁感線分布如圖所示，當磁鐵向環(huán)運動時，環(huán)中磁通量變大，由楞次定律可判斷出感應電流磁場方向，再由安培定則判斷出感應電流方向如圖16-3-5所示.把銅環(huán)等效為多段直線電流元，取上、下兩對稱的小段研究，由左手定則可知其受安培力如圖，由此推想整個銅環(huán)受合力向右,故銅環(huán)將向右擺動. 點評：由于磁鐵的靠近引起環(huán)中感應電流的產(chǎn)生，而電流（通電導體）在磁場中受到力作用. 其他解法： 另解一：磁鐵向右運動，使銅環(huán)產(chǎn)生感應電流如圖所示.此環(huán)形電流可等效為圖中所示的小磁針。顯然，由于兩磁體間的推斥作用銅環(huán)將向右運動。 另解

50、二：由于磁鐵向右運動而使銅環(huán)中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律的另一種表述可知銅環(huán)將向右躲避以阻礙這種相對運動. 【例3】 如圖所示，固定于水平面上的光滑平行導電軌道AB、CD上放著兩根細金屬棒ab、cd.當一條形磁鐵自上而下豎直穿過閉合電路時，兩金屬棒ab、cd將如何運動？磁鐵的加速度仍為g嗎？ 解析：當條形磁鐵從高處下落接近回路abcd時，穿過回路的磁通量方向向下且在不斷增加.根據(jù)楞次定律的第二種表述：感應電流所產(chǎn)生的效果，總要反抗產(chǎn)生感應電流的原因.在這里，產(chǎn)生感應電流的原因是：條形磁鐵的下落使回路中的磁通量增加，為反抗條形磁鐵的下落，感應電流的磁場給條形磁鐵一個向上的阻礙其下落的阻力，使

51、磁鐵下落的加速度小于g.為了反抗回路中的磁通量增加，ab、cd兩導體棒將互相靠攏，使回路的面積減小，以阻礙磁通量的增加.同理，當穿過平面后，磁鐵的加速度仍小于g，ab、cd將相互遠離. 點評：磁鐵穿過閉合電路前、后，引起磁通量的變化是不同的，因而引起的感應電流方向不同.據(jù)楞次定律判斷出感應電流方向，再應用左手定則判斷受力情況，由牛頓第三定律可判斷磁鐵受力方向.此法較為繁瑣.若根據(jù)楞次定律的另一種表述——感應電流的效果，總是反抗產(chǎn)生感應電流的原因，本題中的“原因”是磁鐵靠近（過線圈后“遠離”）,從而可以判斷. ★鞏固練習 1．根據(jù)楞次定律知感應電流的磁場一定是 （ ） A.

52、阻礙引起感應電流的磁通量 B.與引起感應電流的磁場反向 C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化 D.與引起感應電流的磁場方向相同 答案：C 點評：楞次定律揭示了感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化. 2．如圖所示，通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則 （ ） A.若線圈向右平動，其中感應電流方向是a→b→c→d B.若線圈豎直向下平動，無感應電流產(chǎn)生 C.當線圈以ab邊為軸轉動時，其中感應電流方向是a→b→c→d D.當線圈向導線靠近時，其中感應電流方向是a→b→c→d 答案：ABC 點評：先明確直線電流周圍磁感線的分布情況，再用楞次定律 判定

53、. 3．如圖所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個過程中，線圈中感應電流 （ ） A.沿abcd流動 B.沿dcba流動 C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動 D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動 解析：根據(jù)細長磁鐵的N極附近的磁感線分布，線圈abcd在位置Ⅱ時，穿過線圈的磁通量為零；在位置Ⅰ時，磁感線向上穿過線圈；在位置Ⅲ時，磁感線向下穿過線圈.設磁感線向上穿過線圈，磁通量為正，因此可見，由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ，磁

54、通量連續(xù)減小，感應電流方向不變，應沿abcda流動.故A正確. 答案：A 點評：明確N極附近磁感線的分布情況由穿過磁感線的條數(shù)判定磁通量變化,再用楞次定律分段研究 4．如圖所示，兩個相同的鋁環(huán)套在一根光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中兩環(huán)的運動情況是 （ ） A.同時向左運動，間距增大 B.同時向左運動，間距不變 C.同時向左運動，間距變小 D.同時向右運動，間距增大 解析：在條形磁鐵插入鋁環(huán)過程中，穿過鋁環(huán)的磁通量增加，兩環(huán)為了阻礙磁通量的增加，應朝條形磁鐵左端運動，由于兩環(huán)上感應電流方向相同，故將相互吸引，而使間距變小. 答案：C 點評：同向電

55、流相互吸引，異向電流相互排斥 5．如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中 （ ） A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應電流 B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應電流 C.線圈中產(chǎn)生感應電流的方向先是abcd，后是adcb D.線圈中無感應電流產(chǎn)生 解析：由幾何知識知，周長相等的幾何圖形中，圓的面積最大.當由圓形變成正方形時磁通量變小. 答案：A 點評：周長相同情況下，圓的面積最大 6.如圖所示，有一固定

56、的超導圓環(huán)，在其右端放一條形磁鐵，此時圓環(huán)中無電流，當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流.則以下判斷中正確的是 （ ） A.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持 B.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流很快消失 C.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流很快消失 D.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持 解析：在超導圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流后，電能基本不損失，電流繼續(xù)存在. 答案：D 點評：超導無電阻 7．1931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言了存在著只有一個磁極的粒子——磁單極子.如圖所示，如果有

57、一個磁單極子（單N極）從a點開始運動穿過線圈后從b點飛過.那么 （ ） A.線圈中感應電流的方向是沿PMQ方向 B.線圈中感應電流的方向是沿QMP方向 C.線圈中感應電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向 D.線圈中感應電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向 解析：將磁單極子（單N極），理解為其磁感線都是向外的 答案：B 點評：關鍵是磁單極子的磁場 特點. 8．如圖所示，一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時，順著磁場方向看去，線圈中感應電流的

58、方向分別為 （ ） A.逆時針方向,逆時針方向 B.逆時針方向,順時針方向 C.順時針方向,順時針方向 D.順時針方向,逆時針方向 解析：線圈在位置Ⅰ時，磁通量方向水平向右且在增加.據(jù)楞次定律，感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，所以感應電流的磁場方向應水平向左.據(jù)安培定則，順著磁場方向看，線圈中的感應電流方向為逆時針方向. 當線圈第一次通過位置Ⅱ時，穿過線圈的磁通量方向水平向右且在減小.根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向應水平向左.再根據(jù)安培定則，順著磁場方向看去，線圈中感應電流的方向應為順時針. 答案：B 點評：應用楞次定律按程序

59、分析 9．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形線框，當滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從紙外向紙內(nèi)看，線框ab將 （ ） A.保持靜止不動 B.逆時針轉動 C.順時針轉動 D.發(fā)生轉動，但因電源極性不明，無法確定轉動方向 解析：滑動變阻器R的滑片P向右滑動時，接入電路的電阻變大，電流強度變小，由這個電流產(chǎn)生的磁場減弱，穿過線框磁通量變小.根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁場的變化,所以線框ab應順時針方向轉動，增大其垂直于磁感線方向的投影面積，才能阻礙線框的磁通量減小. 答案：C 點評：若被電源未標明極性所困惑，于是作個假設：

60、設電源左端為正或右端為正，然后根據(jù)兩種情況中的磁極的極性和引起穿過線圈磁通量的變化分別判斷.這樣做，費很大周折,如能抓住楞次定律的實質去判別則很簡便. ★課余作業(yè) 1、認真閱讀教材。 2、思考并完成 “問題與練習”中的題題目。 ★教學體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 4.4 法拉第電磁感應定律 ★新課標要求 （一）知識與技能 1．知

61、道什么叫感應電動勢。 2．知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別Φ、ΔΦ、。 3．理解法拉第電磁感應定律內(nèi)容、數(shù)學表達式。 4．知道E=BLvsinθ如何推得。 5．會用和E=BLvsinθ解決問題。 （二）過程與方法 通過推導到線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv，掌握運用理論知識探究問題的方法。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1．從不同物理現(xiàn)象中抽象出個性與共性問題，培養(yǎng)學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想。 2．了解法拉第探索科學的方法，學習他的執(zhí)著的科學探究精神。 ★教學重點 法拉第電磁感應定律。 ★教學難點 平均電動勢與

62、瞬時電動勢區(qū)別。 ★教學方法 19 演示法、歸納法、類比法 ★教學用具： CAI課件、多媒體電腦、投影儀、投影片。 ★教學過程 （一）引入新課 教師：在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？ 學生：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 教師：在電磁感應現(xiàn)象中，磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況？ 學生甲：由磁感應強度的變化引起的，即ΔΦ=ΔB·S。 學生乙：由回路面積的變化引起的，即ΔΦ=B·ΔS。 學生丙：由磁感應強度和面積同時變化引起的，即ΔΦ=B2S2－B1S1 學生?。焊爬棣う?Φ2－Φ1 點評：該問題學生通常只能回答出一兩種情況，需要教師啟發(fā)、引導，

63、才能歸納出磁通量變化的各種情形。在指導學生回答此問題時，重在培養(yǎng)學生的想象能力和概括能力，不宜過多糾纏細節(jié)，以免沖淡教學重點。 教師：恒定電流中學過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？ 學生：電路閉合、有電源。 教師：在電磁感應現(xiàn)象中，既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢。下面我們就來探討感應電動勢的大小決定因素。 （二）進行新課 1、感應電動勢 教師：CAI課件展示出下面兩個電路 教師：在圖a與圖b中，若電路是斷開的，有無電流？有無電動勢？ 學生：電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。 教師：電動勢大，電流一定大嗎？

64、學生：電流的大小由電動勢和電阻共同決定。 教師：圖b中，哪部分相當于a中的電源？ 學生：螺線管相當于電源。 教師：圖b中，哪部分相當于a中電源內(nèi)阻？ 學生：線圈自身的電阻。 教師：在電磁感應現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢.有感應電動勢是電磁感應現(xiàn)象的本質。 2、電磁感應定律 教師：感應電動勢跟什么因素有關？現(xiàn)在演示前節(jié)課中三個成功實驗，用CAI課件展示出這三個電路圖，同時提出三個問題供學生思考： 乙 甲 丙

65、問題1：在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么? 問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系? 問題3：第一個成功實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同? 學生甲：穿過電路的Φ變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感. 學生乙：由全電路歐姆定律知I=，當電路中的總電阻一定時，E感越大，I越大，指針偏轉越大。 學生丙：磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。 教師：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述，即單位時間內(nèi)磁通量的變化量，用公式表示為。從上面的三個實驗，同學們可歸納出什么結論呢？ 學生甲：實驗甲中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時，大，

66、 I感大，E感大。 學生乙：實驗乙中，導體棒運動越快，越大，I感越大，E感越大。 學生丙：實驗丙中，開關斷開或閉合，比開關閉合時移動滑動變阻器的滑片時大，I感大，E感大。 教師：從上面的三個實驗我們可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即感應電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即E∝。這就是法拉第電磁感應定律。 （師生共同活動，推導法拉第電磁感應定律的表達式） 設t1時刻穿過回路的磁通量為Φ1，t2時刻穿過回路的磁通量為Φ2，在時間Δt=t2－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的變化率為，感應電動勢為E，則 E=k 在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學們可以課下自己證明），則上式可寫成 E= 設閉合電路是一個n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當于n個單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應電動勢變?yōu)? E=n 3、導線切割磁感線時的感應電動勢 教師：導體切割磁感線時，感應電動勢如何計算呢？用CAI課件展