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=?Φ12
BS ?=
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 M
P
（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）t
n ??Φ=ε （感应电动势与磁通量的变化律成正比）——平均电动势 （2）
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 ε
（3） 自感电动势：t
I 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:
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。F 做正功 —— 动能增加；
f 做负功 —— 动能减少；
从而把机械能转化为电能，下面从能量的角度在此分析上题。
ab 杆向右匀速运动在t ?时间，外力F 所做的功：
vt IBL vt F S F W ?=?=?=
设感应电动势为ε，在t ?时间内，感应电流所做的功： t I W ??=ε'
根据能量守恒：'W W = ? B L v =ε
说明法拉第电磁感应定律与能量的转化和守恒定律是相符的。
Χ Χ Χ Χ Χ Χ Χ Χ Χ
Χ Χ
Χ Χ Χ Χ Χ Χ Χ
a b
附
一、电磁感应现象
1.产生感应电流的条件
感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。
二、楞次定律
1.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。
楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看，由磁通量计算式Φ=BS sinα可知，磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：
①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB?S sinα
②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS?B sinα
③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)
当B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。
⑵从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的，所以只能是机械能减少转化为电能，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。
在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。
2.右手定则。
对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时，用右手定则更方便一些。
3.楞次定律的应用。
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：①确定原磁场方向；②判定原磁场如何变化（增大还是减小）；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向。
例1. 如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向
的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环
中有无感应电流？方向如何？
解：由于磁感线是闭合曲线，内环内部向里的磁感线条数和内
环外向外的所有磁感线条数相等，所以外环所围面积内（应该
包括内环内的面积，而不只是环形区域的面积）的总磁通向里、
增大，所以外环中感应电流磁场的方向为向外，由安培定则，外环中感应电流方向为逆时针。 例2. 如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁S 极向下以初速度v 0沿过导体环圆心的竖直线下落过程，导体环中的感应电流方向如何？
解：从“阻碍磁通量变化”来看，原磁场方向向上，先增后减，感应
电流磁场方向先下后上，感应电流方向先顺时针后逆时针。
从“阻碍相对运动”来看，先排斥后吸引，把条形磁铁等效为螺线管，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，也有同样的结论。
例3. 如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有匀强磁场。以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如
何？ A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd 向右平移 C.将abcd 以ab 为轴转动60° D.将abcd 以cd 为轴转动
60°
解：A 、C 两种情况下穿过abcd 的磁通量没有发生变化，无感应电流产生。B 、D 两种情况下原磁通向外，减少，感应电流磁场向外，感应电流方向为abcd 。
例4. 如图所示装置中，cd 杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd 杆将向右移动？
A.向右匀速运动
B.向右加速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动 解：.ab 匀速运动时，ab 中感应电流恒定，L 1
中磁通量不变，穿过L 2的磁通量不变化，L 2中无感应电流产生，cd 保持静止，A 不正确；
ab
向右加速运动时，L 2中的磁通量向下，增大，通过cd 的电流方向向下，cd 向右移动，B 正确；同理可得C 不正确，D 正确。选B 、D
例5. 如图所示，当磁铁绕O 1O 2轴匀速转动时，矩形导线框（不考虑重力）将如何运动？
解：本题分析方法很多，最简单的方法是：从“阻碍相对运动”
的角度来看，导线框一定会跟着条形磁铁同方向转动起来。如
果不计摩擦阻力，最终导线框将和磁铁转动速度相同；如果考虑摩擦阻力导线框的转速总比条形磁铁转速小些。
例6. 如图所示，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒a 、b 。
当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面），a 、b 将如
何移动？
解：若按常规用“阻碍磁通量变化”判断，则要根据下端磁
极的极性分别进行讨论，比较繁琐。而且在判定a 、b 所受磁场力时。应该以磁极对它们的磁场力为主，不能以a 、b 间的磁场力为主（因为它们是受合磁场的作用）。如果主注
意到：磁铁向下插，通过闭合回路的磁通量增大，由Φ=BS 可知磁通量有增大的趋势，因此S 的相应变化应该使磁通量有减小的趋势，所以a 、b 将互相靠近。这样判定比较简便。
例7. 如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b 。
将条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平面），a 、b 将
如何移动？ 解：根据Φ=BS ，磁铁向下移动过程中，B 增大，所以穿过每
个环中的磁通量都有增大的趋势，由于S 不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a 、b 将相互远离。 例8. 如图所示，在条形磁铁从图示位置绕O 1O 2轴转动
90°的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab 将如何移
动？ 解：无论条形磁铁的哪个极为N 极，也无论是顺时针转
动还是逆时针转动，在转动90°过程中，穿过闭合电路的磁通量总是增大的（条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反，在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该位置闭合电路所围面积越大，总磁通量越小，所以为阻碍磁通量增大金属棒ab 将向
右移动。 例9. 如图所示，a 、b 灯分别标有“36V 40W ”和“36V 25W ”，
闭合电键调节R
，能使a 、b
都正常发光。断开电键后重做实 a
b
验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后那只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？
解：闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a 将慢慢亮起来，b 立即变亮。这时L 的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a 的功率大，较亮。这时L 的作用相当于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻）；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a 的电流将逐渐减小，a 渐渐变暗到熄灭，而abRL 组成同一个闭合回路，所以b 灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来有I a >I b ），并且通过b 的电流方向与原来的电流方向相反。这时L 相当于一个电源。
例10. 如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O 点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这
一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？ 解：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时，由于磁通量
发生变化，环内一定会有感应电流产生，根据楞次定律将会阻碍相
对运动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象。当然也可以用能量守恒来解释：既然有电流产生，就一定有一部分机械能向电能转化，最后电流通过导体转化为内能。若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量反而不变化了，因此不产生感应电流，因此也就不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来。
三、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即t k E ??Φ=，在国际单位制中可以证明其中的
k =1，所以有t
E ??Φ=。对于n 匝线圈有
t
n E ??Φ=。 在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLv sin α（α是B 与v 之间的夹角）。
例11. 如图所示，长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F 大小； ⑵拉力的功率P ； ⑶拉力做的功W ； ⑷线圈中产生的电热
Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。
解：这是一道基本练习题，要注意要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。
⑴v R
v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===22222,,, ⑵22222v R v L B Fv P ∝== ⑶v R v L L B FL W ∝==12221 ⑷v W Q ∝= ⑸ R t R E t I q ?Φ==
?=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别，其中R q ?Φ=与速度无关！（这个结论以后经常会遇到）。
例12. 如图所示，竖直放置的U 形导轨宽为L ，上端串有电阻
R （其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B 的匀强
磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab 的质量为m ，与导轨接触
良好，不计摩擦。从静止释放后ab 保持水平而下滑。试求ab
下滑的最大速度v m
解：释放瞬间ab 只受重力，开始向下加速运动。随着速度的增
大，感应电动势E 、感应电流I 、安培力F 都随之增大，加速度
随之减小。当F 增大到F=mg 时，加速度变为零，这时ab 达到
最大速度。
由mg R v L B F m ==22，可得22L B mgR v m = 这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系：重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程；安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程；合外力（重力和安培力）做功的过程是动能增加的过程；电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达到稳定速度后，重力势能的减小全部转化为电能，电流做功又使电能全部转化为内能。这时重力的功率等于电功率也等于热功率。 进一步讨论：如果在该图上端电阻右边安一只电键，让ab 下落一段距离后再闭合电键，那么闭合电键后ab 的运动情况又将如何？（无论何时闭合电键，ab 可能先加速后匀速，也可能先减速后匀速，但最终稳定后的速度总是一样的）。 例13. 如图所示，U 形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m 的金属棒ab ，ab 与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L 1、L 2，回路的总电阻为R 。从t =0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场
B =kt ，（k >0）那么在t 为多大时，金属棒开始移动？
解：由t
E ??Φ== kL 1L 2可知，回路中感应电动势是恒定的，电
流大小也是恒定的，但由于安培力F=BIL ∝B =kt ∝t ，
随时间的增大，安培力将随
之增大。当安培力增大到等于最大静摩擦力时，ab 将开始向左移动。这时有：2
212211,L L k mgR t mg R L kL L kt μμ==?? 2.转动产生的感应电动势
⑴转动轴与磁感线平行。如图磁感应强度为B 的匀强磁场
方向垂直于纸面向外，长L 的金属棒oa 以o 为轴在该平面内以
角速度ω逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。在用导
线切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v 应该
是平均速度，即金属棒中点的速度。
2212L B L BL E ωω=?= ⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为L 1、L 2，所围面积为S ，向右的匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈绕图示
的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab 、cd 两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得E=BS ω。如果线圈由n 匝导线绕制而成，则E=nBS ω。从图示位置开始计时，则感应电动势的即时值为e=nBS ωcos ωt 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关（但是轴必须与B 垂直）。 实际上，这就是交流发电机发出的交流电的即时电动势公式。
例14. 如图所示，xoy 坐标系y
于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为个围成四分之一圆形的导体环oab ，径为R ，开始时在第一象限。从t =0起绕o ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E 而变的函数图象（以顺时针电动势为正）。
解：开始的四分之一周期内，oa 、ob 中的感应
电动势方向相同，大小应相加；第二个四分之一周期内穿过线圈的磁通量不变，因此感应电动势为零；第三个四分之一周期内感应电动势
与第一个四分之一周期内大小相同而方向相
反；第四个四分之一周期内感应电动势又为零。感应电动势的最大值为E m =BR 2ω，周期为T =2π/ω，图象如右。
3.电磁感应中的能量守恒
只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想。
v
例15 如图所示，矩形线圈abcd 质量为m ，宽为d ，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d ，线圈ab 边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？
解：ab 刚进入磁场就做匀速运动，说明安培力与重力刚好平衡，
在下落2d 的过程中，重力势能全部转化为电能，电能又全部转化为电热，所以产生电热Q =2mgd 。
例16 如图所示，水平面上固定有平行导轨，磁感应强度为B
的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒ab 、cd 横截面积之比为2∶1，长度和导轨的宽均为L ，ab 的质量为m ,电阻为r ，开始时ab 、cd 都垂直于导轨静止，不计摩擦。给ab 一个向右的瞬时冲量I ，在以后的运动中，cd 的最大速度
v m 、最大加速度a m 、产生的电热各是多少？
解：给ab 冲量后，ab 获得速度向右运动，回路中产生感应电流，cd 受安培力作用而加速，ab 受安培力而减
速；当两者速度相等时，都开始做匀速运动。所以开始时cd 的加速度最大，最终cd 的速度最大。全过程系统动能的损失都转化为电能，电能又转化为内能。由于ab 、cd 横截面积之比为2∶1，所以电阻之比为1∶2，根据Q=I 2Rt ∝R ，所以cd 上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3。又根据已知得ab 的初速度为
v 1=I/m ，因此有：2
/,,2,1m F a BLI F r r E I BLv E m ==+== ，解得r m I L B a m 22232=。最后的共同速度为v m =2I/3m ，系统动能损失为ΔE K =I 2/ 6m ，其中cd 上产生电热Q=I 2/ 9m
马洪旭新课标精品教案系列 - 选修 3-2 高中物理课堂教学教案 年 月 日 课 题 § 4.2 探究感应电流的产生条件 课 型 新授课 教 学 （一）知识与技能 1．知道产生感应电流的条件。 2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法 目 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观 标 渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条 件。举例说明电 磁感应在生活和生产中的应用。 教 教学重点 学 重 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 点 教学难点 、 感应电流的产生条件。 难 点 教 学 方 法 教 学 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 条形磁铁（两个） ，导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个） ，学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干， 手 段
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马洪旭新课标精品教案系列 - 选修 3-2 教学活动学生活动 （一）引入新课 “科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步， 一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是 我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人 类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们 忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。 1820 年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电” 的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831 年 8 月 29 日发现了电磁感应现象，开辟 了人类的电气化时代。 本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 （二）进行新课 1、实验观察 （1）闭合电路的部分导体切割磁感线 在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1 所示。 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电 流表的指针，把观察到的现象记录在表1 中。如图所示。 观察实验，记录现象。 表 1 导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向 向右平动向左向后平动不摆动 向左平动向右向上平动不摆动 向前平动不摆动向下平动不摆动 结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后 平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。 还有哪些情况可以产生感应电流呢？ （ 2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 演示：如图 4.2-2 所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或 静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2 中。 第 2 页共 8 页
《探究感应电流产生的条件》教学设计 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、教学目标 根据教学大纲对本节的具体要求，针对所教学生的心理特点和认识水平，结合教材，本着使学生全面主动发展的原则，本课的教学目标定位如下： 1、知识和技能
《探究感应电流产生的条件》教学设计 朱兴梅 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。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。 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。 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。 核心素养下的教学目标 1、能实验观察、记录结果、分析论证、分析和推理得到产生感应电流的条件，能理解产生感应电流条件，能从感应电流产生的条件入手解释一些生活现象，并能解决一些实际问题，并建立物理模型。 2、在探究电磁感应现象过程中，体会科学探索的过程方法体验合作的快乐，在合作中能尊重他人，养成合作学习的习惯，有学习物理的兴趣，有实事求是的科学态度。 教学重点 通过实验观察和实验探究，总结感应电流的产生条件。 教学难点 1、教师对学生探究式学习的操控。 2、引导学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。 教学方法 探究实验法、实验归纳法、讲授法 教具 条形磁铁，电流表，线圈，电源，开关，滑动变阻器，导线若干，自制多媒体课件
教师学科物理年级高二课题2、探究感应电流产生的条件 教学目标 知识 与技能 1、知道什么是电磁感应现象； 2、能根据实验事实归纳产生感应电流的条件； 3、会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流； 过程 与方法 1、体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法； 2、通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观 察、探究、概括能力。 情感态 度与价 值观 1、通过学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度； 2、感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。 教学 重点 产生感应电流条件的归纳总结。 教学 难点 磁通量的变化 教学 设计 引入—实验探究—结论—应用—小结—作业 教学过程一、引入 1、提问：电能“生”磁，那么反过来磁能否“生”电呢？ 2、介绍法拉第“磁生电”的思想，他发现了“磁生电”的规律。 3、介绍什么是电磁感应和感应电流。 二、实验探究：、 探究实验1：部分导体切割磁感线 探究实验2：条形磁铁与线圈相对运动 磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈S极插入线圈 N极停在线圈中S极停在线圈中 N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出 结论：磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。
探究实验 3：模仿法拉第的实验 操作现象 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。 三、分析论证，得出结论 1、复习磁通量概念及磁通量变化问题。 磁通量变化的几种情况： （1）闭合回路所包围的面积S变化，磁感应强度B不变化 （2）闭合回路所包围的面积S不变，磁感应强度B变化 （3）磁感应强度B方向与面积S夹角的变化等。 2、产生感应电流的条件： 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。 四、应用 1．在匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？ （1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）
1.如图4－1－16 所示，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 流磁场穿入圆面积的磁通量将( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但保持不变 图4－1－16 解析：选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯 视图如图．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感 线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选 C. 2.两圆环A、B 同心放置且半径R A>R B，将一条形磁铁置于两 环圆心处，且与圆环平面垂直，如图4－1－17 所示．则穿过A、B 两圆环的磁通量 的大小关系为( ) A．ΦA>ΦB B．ΦA＝ΦB C．ΦA<ΦB D．无法确定 解析：选C.磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由S 极到 图4－1－17 N 极，而外部是由N 极回到S 极，而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数，故C 正确． 3.如图4－1－18 所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合 金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属 框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别 为ΔΦ1和ΔΦ2，则( ) A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2D．不能判断 解析：选 C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ时的 磁通量为Φ Ⅱ，直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强，Φ Ⅰ >Φ Ⅱ 将. 图4－1－18 线框从Ⅰ平移 到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|(－ΦⅡ)－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)．故正确选项为C. 4.如图4－1－19 所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强 磁场中，其中ac、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直 图4－1－19
探究感应电流产生的条件专题复习 姓名：建议时间：20分钟实际用时：分数： 三、实验探究题（共4小题，每空1分，计22分） 1．小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件” （1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。 （2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。 （3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就产生感应电流。 （4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：。 2．在探究“产生感应电流的条件”实验中。 （1）实验中，观察判断电路中是否有感应电流。 （2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中（选填“有”或“无”）感应电流。 （3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。 （4）如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。 3．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。 （1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中（选填“有” 或“无”）电流产生。 （2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况 1 N极在上竖直上下运动不偏转 2 水平向左运动向右偏转 3 水平向右运动向左偏转 4 N极在下竖直上下运动不偏转 5 水平向左运动向左偏转 6 水平向右运动向右偏转 分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关。 （3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家发现。 4．为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转。（填” 会“或”不会“） （2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针偏转。（填”会“或”不会“）（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是： 导体必须是电路的一部分，且一定要做的运动。 （4）在这个试验中能转化为了电能。 微信扫码获取课程和答案
探究感应电流产生的条件 一、本课教学策略与方法 探究感应电流的产生条件是电磁感应中的重要一节，教材的重点是研究“产生感应电流的条件”，在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上，通过进一步实验，如何引导学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”。 本课以探究式教学模式为主，通过学生分组实验以及小组之间的合作与交流，重现物理知识获得的过程，体验科学探索的思想和精神。 结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法，充分体现以“学生为主体”的教学思想 （1）本节课流程设计：
二、教学目标： 1.知识和技能 （1）知道什么是电磁感应现象； （2）能根据实验事实归纳产生感应电流的条件； （3）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流； （4) 会使用线圈及常见磁铁完成简单的实验 2.过程和方法 （1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法； （2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。 3.情感态度与价值观 （1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度；（2）介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神； （3）通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。 三、重点难点 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操控； （2）学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。 （3）对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。 （4）教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问题形象化，以便于学生的思考分析。 四、课前准备 灵敏电流计，蹄形磁铁，线框，条形磁铁，大小螺线管各一个，电源，滑动变阻器，导线，多媒体课件，学生分组实验器材。 五、教学过程 1.新课引入 由法拉第电磁实验导入课题，通过实验设置悬念，让学生带着兴趣进入课堂。2.新课教学问题引路
4.2 探究感应电流的产生条件 教学设计及教学反思 【教材分析】 本节教学容高中物理（选修3-2）第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》，属于电磁感应的基础课。学生通过上一章的学习，认识了磁体、磁场、各种电流磁场磁感线的分布规律，理解了磁通量和磁通量变化的概念；在本章第一节《划时代的发现》的资料中，又了解了法拉第通过十年的艰苦努力，发现了电磁感应现象，自然会激发起同学们继续探究电磁感应产生的条件兴趣和热情，而且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础。主要是让学生在实验探究的基础上，从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件，为后继教学中对电磁感应规律的研究打下良好的实验基础和理论基础。 【学情分析】 学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识，但还比较肤浅，仅存留在现象上，例如，知道“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象”，但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。同样的，绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”，但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还较弱。 【教学策略】 本节教学中要激励学生主动参与意识，引导学生通过实验探究寻找物理规律。在提出问题---动手设计---观察描述---归纳总结---实践应用等小组实验探究活动过程中，体验亲自动手设计获得实验成功的乐趣，感受小组合作的力量，激发
学习物理的兴趣。培养细致观察、严密推理、科学描述的科研能力，提升科学研究的综合素养。 【教学目标】 一、知识目标 1.理解磁通量的变化的含义。 2．知道产生感应电流的条件。 二、能力目标 1．通过实验探究过程，培养学生科学探究的基本思想和理性分析方法。 2．通过探究性实验之间逻辑关系的分析，使学生感悟探究的意义。 三、德育目标 1．介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，激发学生为科学献身的精神。 2.经历科学探究的过程，培养学生的科学态度和科学精神。 【教学重点】 1.通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 2.电磁感应的概念和产生条件。 【教学难点】 电磁感应的实验探究、理性分析，以及实验之间的逻辑关系。 【教学方法】 实验探究法、分析法、讨论法、图示法。 【教学手段】 分组实验、演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件。
高中物理-探究感应电流的产生条件教学设计 一、教材分析与教学设计： 探究感应电流的产生条件是电磁感应中的重要一节,教材的重点是研究“产生感应电流的条件”,难点是在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上,通过进一步实验 ,如何引导学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”。这就要求教师指导学生做好实验探究,帮助学生建立概念,掌握规律。 感应电流的产生条件是以法拉第为代表的一群科学家通过许多年的探索才发现的, 知识和规律的获得不是轻而易举的 ,教学的关键是如何从探究的有关现象出发推出感应电流产生的一般条件。在教学过程中要充分调动学生的积极性,通过学生自己的探究、总结、归纳得出感应电流的产生条件,让学生感知科学探究的过程和体验。 本节教学设计如下：
二、教学目标： 1．知识与能力 ①知道闭合电路的部分导体切割磁感线运动,回路中产生感应电流 ②知道条形磁铁和通电螺线管周围的磁场分布 ③具有一定的观察、分析、比较和概括能力 ④能根据电原理图连接实物电路图 2．过程与方法 ①探究闭合电路部分导体切割磁感线运动产生感应电流的规律 ②探究闭合回路中磁感应强度发生变化时产生感应电流的规律 ③再现法拉第对电磁感应现象的探究活动
3．情感、态度与价值观 ①科学探究要有合作精神 ②进行科学探究要有坚韧不拔和持之以恒的精神 三、教学方法： ①探究式教学：采用网络探究式教学,利用动画模拟实验自主学习合作探究。 ②启发式教学：步步设疑,环环相扣,启发学生的思维。 ③交互式教学：积极开展双向交互活动,利用论坛实现学生之间以及学生和老师之间的交流讨论和互助。利用在线测试即做即分析,提高教学效率。 四、教学媒体： 多媒体设备,长软导线,灵敏电流计,电磁炉,导线环,小灯泡,线圈组,滑动变阻器,电键,学生电源,导线若干 五、教学进程： 教师：大家跳过绳吗？ 学生：跳过 教师：今天我们来个“花样跳绳”,请看：一根导线,两端接上灵敏电流计,构成闭合回路,没有电流。请三位同学来展示一下跳绳。大家观察灵敏电流计的指针是否偏转。 切换实物投影：用实物投影展示灵敏电流计。 学生：电流计指针发生了摆动。说明导线中产生了电流——感应电流。 教师：下面我来给大家表演个魔术——电磁炉点灯,导线做成一个线圈,和小灯泡组成闭合回路,线圈放在电磁炉台板上,接通电源,用不锈钢茶杯烧水,大家看到什么现象？ 学生：小灯泡亮了,说明小灯泡的回路中产生了感应电流。 教师：产生感应电流的条件是什么呢？我们这节课就来探究感应电流的产生条件。 板书课题,切换课件。 教师：请大家思考：初中时我们是怎样研究感应电流 图1 图2－1 G v 图2－2
探究感应电流的产生条件 一、教材分析 本节通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，揭示了磁和电的内在联系，在教材中起到了承前启后的作用，为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打下基础。在内容安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，这样的知识生成方式符合了学生的认知规律，也能很好的激发学生学习探究的兴趣。 二、三维目标 1．知识与技能 (1) 能根据实验结果归纳产生感应电流的条件。 (2) 会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。 2．过程与方法 通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，让学生初步学会“实验—分析—猜想—实验验证—归纳结论”的科学探究方法。 3．情感态度与价值观 (1)体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法。 (2)激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度。 (3)感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。 三、教学重点 (1)对产生感应电流条件的归纳总结。 (2) 用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。 四、教学难点 用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。 五、教学策略 引导、启发式教学；实验探究 六、教学环节 （一）课堂导入 通过上一章的学习，我们知道了电流能产生磁场，那么反过来利用磁场能产生电流吗？法拉第通过实验研究发现：磁在一定的条件下能生电。本节课我们就来研究产生感应电流的 条件。 （二）新课教学 1、实验1：在初中时我们已经有了初步的学习，展示： 问题：AB棒和电流表构成闭合回路，怎样做能使回路中有电流呢？总结条件。 2、探究1：条形磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流？ 思考并记录：怎样做回路中有电流？怎样做回路中没有电流？总结产生 电流的条件。
高中物理课堂教学教案年月日
教学活动 （一）引入新课 “科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家法拉第。 1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。 本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 （二）进行新课 1、实验观察 （1）闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感 应电流，如图 4.2-1 所示。 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。 、,r亠宀，n.严生事嵐电潰? 观察电流表的扌曰针，把观察到的现象记录在表1中。 如图所示。 观察实验，记录现象 导体棒的运动表针的摆动方向 导体棒的运动 表针的摆动方向 向右平动向左向后平动不摆动 向左平动向右向上平动不摆动 向前平动不摆动向下平动不摆动 结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动上下平动，导体棒都不切割磁感 线，没有电流产生。 还有哪些情况可以产生感应电流呢? （2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 演示：如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在 学生活动