高教版《技術(shù)物理 上冊》10-1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象教案

第第頁高教版《技術(shù)物理上冊》10-1電磁感應(yīng)現(xiàn)象教案第10章電磁感應(yīng)

引言：在上一章我們知道電流能產(chǎn)生磁場，那么磁場能不能產(chǎn)生電流呢？法拉第經(jīng)過近10年的努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致了現(xiàn)代發(fā)電機(jī)，變壓器的出現(xiàn)，使大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、廣泛地使用強(qiáng)大電力成為可能，并導(dǎo)致了第二次工業(yè)革命。應(yīng)該說，電磁感應(yīng)給我們帶來光明，并引領(lǐng)人類步入電氣化的時(shí)代。

本章介紹電磁感應(yīng)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律，了解電磁感應(yīng)的一些應(yīng)用。最后，簡要介紹麥克斯韋電磁理論和電磁場、電磁波的主要特征。

10-1電磁感應(yīng)現(xiàn)象

一、教學(xué)目標(biāo)

1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象

2.掌握產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件

3.會(huì)應(yīng)用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向

二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn):產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件楞次定律

難點(diǎn):用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向

三、教學(xué)器材

條形磁鐵、蹄形磁鐵、線圈、示教電表、導(dǎo)線

四、教學(xué)建議

教法建議：啟發(fā)式、討論、演示實(shí)驗(yàn)、講解

教學(xué)設(shè)計(jì)方案：

（一）引入新課：

在上一章的學(xué)習(xí)中，我們研究了磁場的規(guī)律，懂得了運(yùn)動(dòng)的電荷可以激發(fā)磁場，那么，磁場能不能產(chǎn)生電流呢？讓我們先來觀察下面的實(shí)驗(yàn)，并思考其中的道理，總結(jié)規(guī)律。

引出新課內(nèi)容

1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象

圖1電磁感應(yīng)現(xiàn)象（1）圖2電磁感應(yīng)現(xiàn)象（2）

穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合回路就會(huì)產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。

在實(shí)驗(yàn)一中，磁鐵相對線圈靜止時(shí)，穿過閉合回路的磁通量沒有發(fā)生變化，電表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由此可知，產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是：穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。

2．楞次定律

在實(shí)驗(yàn)過程中，我們看到，磁鐵插入線圈和抽出線圈時(shí)，電表的指針偏轉(zhuǎn)的方向不同，說明：這兩個(gè)過程中，電流的方向不同。那么，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律呢？俄國物理學(xué)家楞次總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，總是使它產(chǎn)生的磁場去阻礙引起感應(yīng)電流的原來磁通量的變化。這就是楞次定律。

通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟：

（1）確定回路中原來的磁場方向；

（2）確定穿過回路的原磁通量如何變化，是增加還是減少；

（3）運(yùn)用楞次定律判斷出感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向：原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同。

（4）最后，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場方向，用右手螺旋定則確定感應(yīng)電流的方向。

楞次定律應(yīng)用舉例：

如圖3（a）所示，條形磁鐵N極插入閉合線圈，穿過線圈的原磁通量（在圖中用實(shí)線表示）逐漸增加，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的增加，方向應(yīng)和原磁場方向相反（在圖中用虛線表示）。然后用右手螺旋定則就可以判斷出感應(yīng)電流的方向（圖上已標(biāo)出）。

圖3楞次定律

如圖3（b）所示，如果是條形磁鐵的N極拔出線圈，穿過線圈的原磁通量（在圖中用實(shí)線表示）逐漸減少，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的減少，則其方向要和原磁場方向相同，補(bǔ)償原來磁通量的減少（在圖中用虛線表示）。同樣用右手螺旋定則判斷出感應(yīng)電流的方向（圖上已標(biāo)出）。

3．右手定則

當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的方向可用右手定則來判斷：伸開右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，其余四指所指即為感應(yīng)電流的方向。如圖5所示。

圖4判斷感應(yīng)電流的方向圖5右手定則

右手定則應(yīng)用舉例：

如圖4所示，把一金屬框架abcd放入一磁場中，框架平面與磁場垂直，框架上有一可滑動(dòng)的導(dǎo)體ef，當(dāng)ef向右滑動(dòng)時(shí)，判斷ef中感應(yīng)電流的方向。

解：伸出右手，讓磁感線穿過掌心，姆指指向速度的方向，這時(shí)，四指的指向是由f指向e，即為fe中感應(yīng)電流的方向。

感應(yīng)電流的方向也可以用楞次定律來判定：原磁通量垂直abcd平面向上，ef向右運(yùn)動(dòng)，穿過abef回路的原磁通量增加。根據(jù)楞次定律，回路中感應(yīng)電流的磁場應(yīng)阻礙原磁通量的增加，其方向和原磁場方向相反，垂直平面向下。根據(jù)右手螺旋定則，感應(yīng)電流方向?yàn)閎afeb,在ef上是從f到e。可見，右手定則是楞次定律的特例。

（二）小結(jié)

應(yīng)用楞次定律時(shí)，注意分析，原來的磁場及原來的磁通的關(guān)系，定律中阻礙的含義中不僅有“反抗”的意思，也有“補(bǔ)償”的意思。強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系：只有當(dāng)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場出現(xiàn)。

（三）作業(yè)布置

p.902、3、5、6、7題《技術(shù)物理練習(xí)冊》（第3版）相關(guān)習(xí)題

（四）教學(xué)建議

1.組織學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解實(shí)驗(yàn)裝置。

2.做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象，注意電表的反映并及時(shí)組織討論。

3.楞次定律并沒有直接告訴我們感應(yīng)電流的方向，但是確定了感應(yīng)電