电磁感应与感应电动势

对“感应电动势”教学的一点思考

摘 要：课程标准指出：教科书的内容应重视科学的发生过程。科学过程是科学家群体从事科学活动的智力劳动过程。电磁感应现象的本质是：穿过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电动势的现象。由于引起磁通量变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，可以分为两种：感生电动势和动生电动势。从而认识感应电动势的两种非静电力，即感生电场力和洛伦兹力，它揭示了电磁感应现象的本质，使学生对电磁感应现象的认识上升到了一个新的高度。

关键词：感应电动势 感生电动势 动生电动势

课程标准指出：教科书的内容应重视科学的发生过程。科学过程是科学家群体从事科学活动的智力劳动过程。笔者通过对“感应电动势”新旧教材的对比发现，新教材较好地落实了课程标准的要求，增加了反电动势、动生电动势和感生电动势的相关内容，使学生对电磁感应现象的认识由现象逐步深入到物理本质。

一、新旧教材的对比

旧教材：《电磁感应现象》主要讲述电磁感应现象的产生，确定感应电动势大小和感应电流方向的一般规律——法拉第电磁感应定律和楞次定律，并分析说明，电磁感应的规律与能量守恒定律相符合。重点研究了感应电动势的大小跟哪些因素有关。没有涉及到感应电动势产生的本质或原理，这对于学生对问题的理解不够深入，也存在着疑惑。

新教材：对电磁感应现象及其本质、规律的阐述分为三个阶段逐步深入。第1节“划时代的发现”，阐述法拉第电磁感应现象的过程；第2节“探究感应电流的产生条件”，通过几个典型实验的探究得出结论；第3节“楞次定律”，通过实验阐述楞次定律的内容，说明楞次定律与右手定则的关系。前3节是从感应电流角度来认识电磁感应现象，这是认识电磁感应现象的第一阶段。第4节“法拉第电磁感应定律”，从感应电流深入到感应电动势来理解电磁感应现象，这是第二个阶段，它的核心内容是法拉第电磁感应定律，增加了反电动势的意义。第5节“电磁感应规律的应用”，介绍了感应电动势的两种非静电力，即感生电场力和洛伦兹力，它揭示了电磁感应现象的本质，这是认识电磁感应现象的第三个阶段，使学生对电磁感应现象的认识上升到了一个新的高度。在《物理选修3-1》中，学生学习了电动势的本质是非静电力移动电荷做功，它是反映电源性能的物理量，继而自然会追问，感应电动势的本质是什么呢？考虑到随时间变化的磁场产生涡旋电场是电磁感应规律的核心内容，也是麦克斯韦电磁场理论基本方程的内容，它鲜明地显示了磁场与电场的联系，教材介绍了感生电动势的本质是涡旋电场力。不过应该注意到，这部分对感生电动势的介绍是粗浅的、形象的，它只要求学生对此有初步的认识即可。教材对动生电动势的本质用洛伦兹力做了具体的分析、说明，在学生学习了洛伦兹力之后，由导线运动切割磁感线产生动生电动势的机理就比较容易理解了。

电磁感应现象专题练习一

班级 姓名

成绩 1.关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）

A.磁感应强度越大，线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大

B.穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零

C.穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零

D.磁通量的变化可能是由于磁感应强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的，还可以是由于线圈与磁场方向夹角的变化而引起的

2.如图示，ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内，有一根通电导线ef，已知ef平行于ab.当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面的磁通量将（ ）

A.逐渐增加 B.逐渐减少 C.始终为零 D.不为零，但保持不变

3.如图示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成530角.已知回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（ ）

A.BS B.54BS C.53BS D.43BS

4.如图所示，条形磁铁上方，放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行.则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是（ ）

A.线框中始终无感应电流 B.线框中始终有感应电流

C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁上方中部时无感应电流，后来又有感应电流

D.线框中开始无感应电流，运动到磁铁上方中部时有感应电流，后来又没有感应电流

5.如图所示，导线框abcd放在光滑导轨上向右运动（abcd与导轨接触良好），G1和G2是两只电流计.则（ ）

A.只有偏转G1 B.只有G2偏转

C.G1和G2都会偏转 D.G1和G2都不会偏转

6.如图所示的线框面积为S，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角.若线框平面绕ab边顺时针转过90°角，则穿过该线框的磁通变化量为______.

电磁感应和电动势是什么

电磁感应和电动势是电磁学中非常基础和重要的研究领域，掌握这两个概念对于学习和理解电磁学原理和应用有很大的帮助。本文将对电磁感应和电动势进行详细的介绍和解释。

一、 电磁感应

电磁感应是指由于磁场的变化而在闭合线圈中产生的感应电动势，是由法拉第发现的一种现象。具体而言，当一磁场与导体相对运动或磁场发生相对变化时，产生的感应电动势会使得电荷在导体中移动，进而引发电流流动。这种电流的产生又会产生新的磁场，进而改变原有磁场的变化，从而使得电磁感应变得更加复杂和丰富。

电磁感应的大小与产生磁场的变化速率成正比，也就是说，磁场越快地改变，产生的电动势越大。此外，电磁感应还与线圈的匝数、导体的面积、磁场的强度和导体的运动速度等相关。

二、电动势

电动势是指在电路中由于某种原因引起的电势差，使得电流发生流动的动力，是描述电流源向电路输送电能的物理量。在众多的电动势中，最为常见和重要的是由电池产生的电动势。

电动势是由电荷分布和电场的变化引起的，因此其大小与电场变化的速率有关，也与电荷分布和电场的几何形状密切相关。在电路中，电动势会改变电路中的电势分布，使得电荷在导体中流动，进而产生电流。

三、电磁感应和电动势的关系

电磁感应和电动势在物理上紧密相关，是电磁现象中最为基础和重要的研究领域之一。在很多情况下，电磁感应和电动势同时存在，彼此影响。

举个例子，如果在一个导体中有一磁场，当该磁场变化时，会产生电磁感应。如果在该导体中存在一个电阻，由于电磁感应会产生电动势，进而导致电流的产生。这样就形成了一个简单的电路，其中电磁感应和电动势同时存在，相互作用，产生了新的物理现象。

总之，电磁感应和电动势是电磁学中非常基础和重要的研究领域，是理解和掌握电磁学原理和应用的关键。通过对电磁感应和电动势的深入研究和了解，可以更好地理解电子技术和电磁工程的相关应用和实践，为推进电子技术发展做出更大的贡献。

《感应电动势》教学设计

一、设计思想

本节内容是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。

在学习本节内容之前，学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了较强的实验操作能力，而且本节课的实验也是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。因此，我将本节课的演示实验改为学生分组实验，学生通过小组合作来探究影响感应电动势大小的因素。

本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，设计中采用了让学生自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式E=BLv（B⊥L, B⊥v） ，让学生自己根据法拉第电磁感应定律动手推导，使学生深刻理解。

本节课的难点是对、、物理意义的理解，在难点的突破上，采用了类比的方法，类比把、、、E和υ、Δυ、、a类比起来，使学生更容易理解、、和E之间的联系。

二、教学目标

（一）知识和能力目标

1．知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。

2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。

3．知道公式E=BLv（B⊥L, B⊥v）的推导过程及适用条件，并能应用解答有关问题。

4 会用右手定则判断感应电流的方向

5．通过学生对实验的操作、观察、分析，找出规律，培养学生的动手操作能力，观察、分析、总结规律的能力。

（二）过程与方法目标

1．教师通过类比法引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。

2．学生积极思考认真比较，理解感应电动势的存在，通过观察实验现象的分析讨论，总结影响感应电动势大小的因素。

（三）情感、态度、价值观目标

1．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养学生之间的团队合作精神。