怎样产生感应电流(8)

《探究感应电流产生的条件》说案灵台一中于永锋一、设计思想积极响应新课标的教学要求，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生作进一步的学习和探究，最后又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习发展。

在课堂教学中积极发挥学生的主体地位，注重学生的探究过程和知识的建构过程，让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究的方法。

在整个教学中力求做到以知识为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育，使学生在学习知识的同时，领悟研究问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。

二、教材分析《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。

本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。

在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。

教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。

三、学情分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。

因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。

四、重点难点分析1、教学重点（1）学生实验探究的过程；（2）对产生感应电流条件的归纳总结。

2、教学难点（1）教师对学生探究式学习的引到与操控；（2）学生对实验现象的分析得出结论的过程五、教学反思（一）成功之处本教学设计体现了新课程的教学理念，整个设计惯穿了学生自主建构知识这一主线，抓住了探究式学习的本质和核心，充分调动了学生学习的积极性和主动性，成功之处主要有以下几个方面。

感应电流产生的条件和方向的判断一. 教学内容：感应电流产生的条件和方向的判断1. 电磁感应现象（1）利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

（2）产生感应电流的条件：穿过闭合电路中的磁通量发生变化。

（3）磁通量变化的几种情况：①闭合电路的面积不变，磁场变化；②磁场不变，闭合电路面积发生变化；③线圈平面与磁场方向的夹角发生变化；④磁场和闭合回路面积都变化（一般不涉及）。

2. 感应电流的方向（1）右手定则：伸开右手，使拇指与四指在同一平面内且跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使拇指指向导体的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

（2）楞次定律①内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②意义：确定了感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向间的关系，当电路中原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当电路中原磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，这一关系可概括为“增反，减同”。

③应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：（i）查明电路中的磁场方向；（ii）查明电路中的磁通量的增减；（iii）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；（iv）由安培定则判断感应电流的方向。

④楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总反抗引起感应电流的原因。

说明：①右手定则是楞次定律的特殊情况，它的结论和楞次定律是一致的，当导体做切割磁感线运动时，用右手定则判断感应电流的方向比用楞次定律简便。

②左手定则用于判断磁场对电流的作用力的情况，右手定则用于判断导体切割磁感线产生感应电流的方向。

二. 难点分析：正确理解楞次定律的关键是正确理解“阻碍”的含义。

（1）谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”；（2）阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量；（3）怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加。

一、 感应电流产生的条件：1．电磁感应现象：能产生感应电流的现象称电磁感应现象。

2．产生感应电流的条件： 电路闭合；回路中磁通量发生变化；S B ∆=Φ-Φ=∆Φ12BS ∆=S B ∆∆=二、 感应电流方向的判定：1．右手定则：让磁力线穿过手心，大拇指指向导体的运动方向，四指所指的方向就是感应电流的方向。

例：在一个匀强磁场中有一个金属框MNOP ，且MN 杆可沿轨道滑动。

（1） 当MN 杆以速度v 向右运动时，金属框内有没有感应电流？（2） 若MN 杆静止不动而突然增大电流强度I ，金属框内有无感应电流？方向如何？2．楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

（1） 阻碍的理解： 阻碍变化—— 增反减同阻碍不等于阻止，阻碍的是磁通量变化的快慢 阻碍相对运动（敌进我退，敌退我扰）O N MP（2） 应用楞次定律判断感应电流的方法：① 明确原磁场（B 原）方向；② 分析磁通量（ф）的变化；③ 确定感应电流的磁场（B 感）方向，④ 用右手螺旋法则判定感应电流（I 感）的方向。

例：磁通量的变化引起感应电流。

三、 法拉第电磁感应定律：1．在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，不管电路闭合与否，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。

闭合 感应电动势 有电流断开 感应电动势 无电流（1）tn ∆∆Φ=ε （感应电动势与磁通量的变化律成正比）——平均电动势 （2） （3） 自感电动势：tI L ∆∆=ε L 为自感系数（①线圈面积；②匝数；③铁芯。

）电流强度增大时，感应电动势的方向与电流方向相反；电流强度减小时，感应电动势的方向与电流方向相同；阻碍的是电流的变化，电流将继续增大到应该达到的值。

注:自感现象是楞次定律“阻碍”含义的另一体现。

(4) 电磁感应现象中的能量守恒:① 向上平动、向下平动；② 向左平动、向右平动；③ 以AB 为轴向外转动；④ 以BC 为轴向外转动； ⑤ 以导线为轴转动；判断上列情况下的感应电流方向，若两导线呢？I P O M N MN 杆匀速向右运动： BLv t tL v B t S B t =∆∆=∆∆=∆∆Φ=ε （使用于B 、L 、v 相互垂直）（L 为有效长度） v BL =ε 即即＝BLv εa b大家再看这个图，ab 杆以速度v 向右运动切割磁力线，ab 杆上产生的感应电流方向是b →a ，在产生感应电流的同时，就会受到磁场对它的力的作用，安培力的方向是垂直于导线向左，为保证ab 向右匀速做切割磁力线运动就必须对ab 施加一个与安培力大小相等，方向相反的外力F 的作用，这样外力F 就要克服安培力做功，维持导体ab 匀速运动。

实验30 探究导体在磁场中运动时产生感应电流1.【实验器材】磁性不同的蹄形磁体、导线、金属棒、灵敏电流计、开关等.2.【实验装置】如图所示.3.【设计与进行实验】(1)实验步骤:①将金属棒、开关和灵敏电流计用导线连接起来,将金属棒放置在蹄形磁体中间;②闭合开关,保持金属棒与蹄形磁体相对静止,观察灵敏电流计的指针偏转情况并记录;③闭合开关,让金属棒在蹄形磁体中间沿不同的方向运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况并记录;④更换磁性更强的蹄形磁体,重复步骤②③.(2)金属棒的材料不能是铁、钴、镍,避免因磁化而影响实验结论.(3)本实验通过灵敏电流计指针的偏转情况说明电路中是否产生感应电流和产生的感应电流的大小.(4)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关.①如果只把磁体的N、S极对调,灵敏电流计的指针偏转方向将相反;如果只让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针偏转方向也将相反;②如果把磁体的N、S极对调,并让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转方向不变;③由控制变量法可知,若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制金属棒运动方向不变,改变磁场方向;若要探究感应电流方向与导体运动方向的关系,应控制磁场方向不变,改变导体运动方向.(5)感应电流的大小与磁场强弱和导体运动速度有关.①如果只让金属棒切割磁感线运动的速度增大,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大;如果只增强磁体的磁性,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大.②由控制变量法可知,若要探究感应电流大小与磁场强弱的关系,应控制金属棒运动速度不变,改变磁场强弱;若要探究感应电流大小与导体运动速度的关系,应控制磁场强弱不变,改变导体运动速度.4.【交流与反思】(1)实验时如果增加金属棒切割磁感线的长度,则灵敏电流计的指针偏转角度会增大.(2)实验过程中灵敏电流计的指针偏转不明显,可以采取的改善方法:增大金属棒切割磁感线的速度或换用磁性更强的磁体或增加切割磁感线的导线的长度等.(3)闭合开关,金属棒做切割磁感线运动时,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象,这一原理在生活中的应用有动圈式话筒、发电机等.(4)实验中,若金属棒无论怎样移动,发现灵敏电流计指针都不偏转,出现这种情况的原因可能是开关未闭合.(5)实验中,闭合开关后,若金属棒不动,左右移动磁体,金属棒切割了磁感线,电路中会产生感应电流.(6)若将图中的灵敏电流计换成电源,就可以用来研究磁场对通电导体的作用.5.【实验结论】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.【例1】小丽用如图的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计，开关、导线组成闭合电路。

感应起电原理
感应起电原理是指当磁场通过一个闭合线圈时，会在线圈内产生感应电流。

这个原理是由电磁感应现象得出的，即当磁通量发生改变时，会产生电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈两端会产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，也与线圈的匝数有关。

当磁场通过一个线圈时，磁场的变化会导致线圈中的电子发生移动，产生感应电流。

这个感应电流会在线圈内部形成一个磁场，与外部磁场相互作用，从而产生电动势。

例如，当一个磁铁靠近一个闭合线圈时，磁铁的磁场线会穿过线圈，改变线圈内的磁通量。

根据感应电动势的原理，线圈两端会产生感应电压，从而产生感应电流。

同样地，当移去磁铁，使线圈内的磁通量减小时，也会产生感应电动势和感应电流。

总结起来，感应起电原理是指磁场通过闭合线圈时，线圈内产生感应电流的现象。

这个现象是由电磁感应现象得出的，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与线圈的匝数有关。

这个原理在电磁感应、发电机等方面都有重要应用。

怎样产生感应电流教案【篇一：怎样产生感应电流教案】【篇二：教案：18.2科学探究怎样产生感应电流】沪科版九年级物理第十八章第二节科学探究《怎样产生感应电流》导学案夏道中学物理组郑定安一、［课型课时］（一）课型：实验探究（二）课时：1课时二、［教材学情分析］本节教学内容是探究产生感应电流的条件。

在进行教学时，关键是组织学生进行实验探究活动，让学生通过实验探究得出结论。

得出实验结论后，教师组织学生自愿结合组成讨论小组，在班级内进行交流与讨论，教师进行适时调控。

交流与讨论的内容首先是学生的实验结果与他人结论的不同，对存在的差异要利用实验进行检验；其次是就实验中发现的问题进行讨论三、［教学目标］（一）知识与技能通过实验探究，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（二）过程与方法经历科学探究的过程，尤其是交流与合作过程（三）情感、态度和价值观1、在探究过程中，进一步强化积极动手、认真观察、动脑思考的探究习惯。

2、在与小组成员合作完成实验中、在班级讨论交流中，培养学生的交流与合作的意识和能力五、［重点与难点］（一）教学重点对感应电流的科学探究，培养学生的交流合作意识。

（二）教学难点组织学生完成电磁感应现象的实验，既要设法使现象明显，又要能归纳总结出产生感应电流的条件。

六、［教学方法］（一）教法：引导参与、调控点拨；（二）学法：自主互助、合作交流七、［教学准备］（一）教具：u型磁铁、灵敏电流计、开关、导线及手摇发电机、动圈式话筒、原副线圈（二）学具：磁铁（2个）、灵敏电流计、开关、导线八、［板书设计］（一）探究实验1、提出问题；2、猜想与假设；3、制定计划与设计实验；4、进行实验与收集证据；5、分析与结论；6、评估、交流与合作（二）电磁感应现象（三）电磁感应现象的应用九、［教学过程］- 1 -- 2 -- 3 -十、［教学反思］本节科学探究，让学生经历了科学探究的整个过程，进一步学习了科学探究的方法，通过交流与讨论，质疑、辨疑，验疑、归一，增强了学生之间的协同、合作能力。

电磁感应定律目录[隐藏]定义简介计算公式感应电流产生的条件法拉第电磁感应定律的重要意义麦克斯韦-法拉第方程[编辑本段]定义因磁通量变化产生感应电动势的现象（闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。

）这是在1831年迈克尔.法拉第发现电磁感应现象的基础上总结得到的。

发现者1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时，偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。

1824年，阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验，发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转，但磁针的旋转与铜盘不同步，稍滞后。

电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象，但由于没有直接表现为感应电流，当时未能予以说明。

1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。

实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。

法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。

紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为 5 类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。

进而，法拉第发现，在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比，他由此认识到，感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的，即使没有回路没有感应电流，感应电动势依然存在。

后来，给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。

并按产生原因的不同，把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种，前者起源于洛伦兹力，后者起源于变化磁场产生的有旋电场。

电磁感应现象不应与静电感应[1]混淆。

讨论题目:(1) (1) 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,在下列几种情况下哪些会产生感应电流?① 线圈沿磁场方向平移;② 线圈沿垂直磁场方向平移;③ 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行; ④ 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直. 本题考察对感应电流产生的条件的认识.(2) 感应电动势的大小由什么因素决定?如附图,一个矩形线圈在均匀磁场中以匀角速ω旋转.试比较,当它转到位置a 和b 时感应电动势的大小.涉及的知识点是感应电动势产生的条件及法拉第感应定律的定性理解.(3)怎样判断感应电动势的方向.① 判断上题附图中感应电动势的方向.② 在本题附图所示的变压器(一种有铁芯的互感装置)中,当原线圈的电流减少时,判断副线圈中的感应电动势的方向.利用两种方法判断感应电动势的方向。

(4)在附图中,下列各情况里,是否有电流通过电阻器R?如果有,则电流的方向如何. ① 开关K 接通的瞬时; ② 开关K 接通一些时间之后;③ 开关K 断开的瞬间.当开关K 保持接通时,线圈的哪一端起磁北极的作用?产生感应电流的条件(5)如果我们使附图左边电路中的电阻R 增加,则在右边电路中的感应电流的方向如何? 产生感应电流的条件和判断感应电动势或感应电流的方向。

(6)在附图中,我们使那根可以移动的导线向右移动,因而引起一个如图所示的感应电流.试问:在区域A 中的磁感应强度B 的方向如何?（7）附图中所示为一观察电磁感应现象的装置。

左边a 为闭合导体圆环，右边b 为有缺口a的导体圆环，两环用细杆连接支在O 点，可绕O 在水平面内自由转动。

用足够强的磁铁的任何一极插入圆环。

当插入环a 时，可观察到环向后退；插入环b 时，环不动，试解释所观察到的现象。

当用S 极插入环a 时，环中的感应电流方向如何？ 产生感应电流的条件和判断感应电动势或感应电流的方向。

（8）在下列各种情况下，闭合线圈在均匀磁场中转动，是否回产生感应电流？并指出其方向。

t一、初中阶段产生感应电流的条件产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线运动。

条件是三个：1闭合电路；2部分导体；3切割磁感线运动。

（注意：整个导体在无限大的匀强磁场中不符合上述条件）二、高中阶段，条件还不够，两个即是充要条件，（不必要不充分条件） 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的导体的磁通量（磁感线的条数）发生改变。

∆Φ磁通量Φ = BS sin ，是磁场方向与平面 S 的夹角，类比平均速度与瞬时速度的定义，得平均值是= ∆t，瞬∆Φ 时感应电动势是 = (t ) = lim ∆t →0∆t，下面的推导已作有效分量处理，或默认= / 2 .即数学上Φ = BS ，感应电流的条件是∆Φ ≠ 0 .1闭合电路，保证电流有回路是必要条件。

倘若断路，相当于 R = ∞ ，根据 I = 2产生电动势，电压是必要条件。

具体分为三种情况：（1） 只有感生电动势：导体相对于磁场静止，且磁场不稳定，随时间变化。

，则 I = 0 .R数学公式： k 是磁场对时间t 的变化率，一般的，当导体处于按 B = B 0 + kt （ B 0 是初始值）规律变化的磁场中时，即磁场随时间均匀变化，得感生= S ∆B= -Sk .∆t（2） 只有动生电动势：导体相对于磁场运动，但运动方向与磁场方向不垂直，即夹角不是90度，即所谓初中的“切割磁感线”。

数学公式：在匀强磁场中， ∆S = l ∆x = lv ∆t ，= B ∆S = B lv ∆t = Blv . 动生∆t ∆t（3） 二者同时存在（如同卵生和胎生）：B ∆S S ∆B ∆S ∆B由数学全微分法则，得= ∆t + ∆t = B ∆t+ S ∆t ，即采用各个击破法，先让 B 不变，再令 S 不变，一般的， 采用综合法，得= 动生 +感生 = Blv + Sk .∆t B ∆S S ∆B 1 B通过导体的电量∆q = I ∆t = ∆t = ( R R ∆t + ∆t ) = R (B ∆S + S ∆B ) ，若磁场不变，则微元∆q = ∆S ，全R过程则是 q = B S = Φ；类比，在人船模型中的“平均动量守恒”是不严格的，应该采用微元法先对每一个子过R R程列等式，然后再相加消去中间的，结果只与初末状态有关，动能定理也是同样道理，对变力做功成立。