感生电流的方向Word文档下载推荐.docx

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通过上一节课的学习，我们已经得出了电路中产生感生电流的条件，请同学们回忆，并叙述一下感生电流产生的条件。

生：

穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感生电流产生。

教师出示演示电流计、螺线管和磁铁，提醒学生注意观察。

［演示］重复演示图1所示的实验。

［讲述］刚才演示中，每次磁铁动作相同情况下，感生电流

方向都相同；

磁铁的动作改变了，感生电流的方向图1

也跟着发生了变化。

可见感生电流的方向是有规律的。

现在请同学们进行下面的实验，然后再对实验的结果进行分析。

二、实验探究

［教师讲解与学生实验］

1.实验准备

查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系，搞清螺线管导线的绕向。

2．学生实验探究

用投影仪打出图2、3、4、5、和表1。

图2图3图4图5

表1

实验

操作

原磁场

B1方向

原磁通量

Φ1变化

感生电流

I2方向

感生电流

磁场B2方向

B2与B1

的关系

N向下插入

N插入不动

N向上拉出

S向下插入

S插入不动

S向上拉出

指导学生完成实验，并作图和填表

按图1连接线路，分别完成表格1中的实验操作。

根据实验结果师生分别在投影图和实验报告上将图2~5中感生电流方I2方向、原磁场B1的磁力线（用实线表示）、感生电流磁场B2的磁力线（用虚线表示）先后依次画出，如图6~9所示。

3．师生校对实验结果

用投影仪打出图6、8、9、1和表2，进行校对。

图6图7图8图9

表2

B2与B1

N向下插入

向下

增加

a→G→b

向上

阻碍增加

不变

无

无B2

N向上拉出

减少

b→G→a

阻碍减少

4．找出实验规律

根据实验现象，教师帮助学生得出正确、简明的结论。

在以上实验中，感生电流的磁场方向与引起感生电流的磁场方向有时相同，有时相反，以图6、7、8、9所示的实验为例，请同学们考虑，在什么情况下两者的方向相同？

在什么情况下两者的方向相反？

生：

引起感生电流的磁场的磁通量Φ1增加时，感生电流磁场的磁通量Φ2与Φ1反向；

引起感生电流的磁场的磁通量Φ1减少时，感生电流磁场的磁通量Φ2与Φ1同向。

师：

说得很好。

上面得出的结论具有普遍意义，这里要抓住物理现象本质的规律——感生电流磁场的磁通量与原磁场磁通量变化的关系。

三、归纳得到规律

1．教师启发分析问题的思路

［讲述］前面已经知道：

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就有感生电流产生。

现在，我们再来根据实验的结果来得出判断感生电流方向的规律。

由于电流方向和它所形成的磁场方向是有确定的规律的，因此，如果能够确定感生电流的磁场的方向，便能够确定感生电流的方向。

2．归纳实验结果，得出感生电流方向的规律

根据实验现象所反映的物理本质的规律，请学生得出确定感生电流方向的具有普遍意义的规律并加以叙述，教师予以评价、修正，在此基础上得出楞次定理的完善表述。

［板书］楞次定理——感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化。

四、实验验证、练习巩固

1．预测图10实验的结果并验证

现在，请同学们根据上面得出的规律，进行下面实验中感生电流方向的预测和验证。

用投影仪打出图10和表3。

表3（图10实验）

原磁通量

感生电流磁场B2方向

B2与B1的关系

闭合电键时

闭合电键后

断开电键时

图10图11（K闭合时）图12（K断开时）

［讲述］根据前面的实验结果来预测实验的结果，但这里没有上一组实验中磁铁和线圈间明显的相对运动，预测时应抓住上面实验现象反映的实质联系——感生电流的磁通量Φ2的方向与引起感生电流的磁通量Φ1变化的关系。

由学生进行预测、独立实验验。

师生校对实验结果用投影仪打出图11、12和表4，进行校对。

表4（图11、12）

B2与B1的关系

感生电流

I2方向

无B2

无I2

2．练习巩固（投影仪打出练习题）

［练习题］：

如图14所示，一导体圆环Q套在水平光滑杆ab上，当把条形磁铁P插向圆环，圆环将发生怎样的运动？

如把条形磁铁抽出时，圆环又将发生怎样的运动？

［解］：

当条形磁铁插向圆环时将引起圆环内磁通量的变化，继而在圆环内产生感生电流；

而电流圆环要受到条形磁铁的磁场力作用，发生运动状态的改变。

假定靠近圆环磁极为N极，当磁铁插向圆环时，圆环内向左的磁通量增加；

圆环感生电流的磁通量阻碍它的增加，故感生电流的磁通量向右。

形成电流后的圆环，用安培定则可判定圆环电流右端磁极为N极，根据同名磁极相互排斥，得出：

圆环Q将向左加速运动。

若条形磁铁抽出时，圆环内向左的磁通量减少，圆环感生电流的磁通量阻碍它的减少，感生电流的磁通量向左。

圆环电流磁场右端为S极，异名磁极相互吸引，得出：

圆环Q将向右加速运动。

若条形磁铁靠近圆环的一端为S极时，同理分析，仍可得出结论：

磁铁插向圆环，圆环向左（“躲避”）运动；

磁铁抽出时，圆环向右（“紧跟”）运动。

五、课堂小结

1．正确理解楞次定理

［讲述］“感生电流磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”这句叙述中，要注意理解“阻碍”、“变化”几个字的含义。

感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化，而不是阻碍引起感生电流的磁场。

因此，不能认为感生电流的磁场的方向和引起感生电流的磁场方向相反。

这里的“阻碍”体现为：

当引起感生电流的磁通量增加时，感生电流的磁场方向与引起感生电流的磁场方向相反，感生电流的磁通量阻碍了引起感生电流的磁通量的增加；

当引起感生电流的磁通量减少时，感生电流磁场方向与引起感生电流的磁场方向相同，感生电流的磁通量阻碍了引起感生电流的磁通量的减少；

当回路中的磁通量不变时，则没有“变化”需要阻碍，故此时没有感生电流的磁场，也就没有感生电流。

师：

下面请同学们看一下电磁感应现象的模拟过程，注意Φ的变化与I方向之间的关系。

用多媒体课件进行演示，如图15所示。

［讲述］“阻碍”不

是“阻止”。

不能认为由

于有感生电流磁场的出现，

回路中的磁通量就不变化

了。

事实上，感生电流的

磁场只是使回路中的磁通

量的变化变慢了一些，而

不是使得回路中的总磁通图15

量维持不变，要是总磁通量维持不变，感生电流的磁场也就不可能出现了。

2．楞次定理是符合能量守恒定律的

［讲述］对于图4所示的情况，我们现在从能量转换的角度来分析一下。

图4螺线管中用楞次定理得出的感生电流所形成的磁场，在螺线管上端为N极，这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动，条形磁铁受此排斥力的作用而运动速度逐渐减小，即动能要减少；

要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功。

可见，电磁感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的。

因此，楞次定理与能量转换与守恒规律是相符合的。

反之，我们可以设想一下，若图5中感生电流方向与用楞次定理判断得出的方向相反，则螺线管的磁场将与条形磁铁相互吸引，这样条形磁铁的速度会愈来愈大。

也就是说在电路获得电能的同时，磁铁的动能也增加了。

这时，对于电路和磁铁组成的系统来说，它将找不到是由什么能量转化而来的，电能和动能是凭空产生了，这显然与自然界最基本的规律之一—能量守恒定律相违背。

3．运用楞次定理的一般步骤

［讲述］有了楞次定律，便可以用它来判断感生电流的方向。

运用楞次定律时，应遵循以下的步骤：

搞清引起感生电流的磁场的方向及变化，—由楞次定理得出感生电流的磁场方向，—再根据安培定则判断确定感生电流的方向。

再一次借助图15课件，学生判断与课件演示交替进行。

［讲述］这一节课同学们通过实验得出了一个结论：

确定感生电流方向的法则——楞次定律。

对于楞次定律要正确理解它，并能熟练掌握和灵活运用。

我们还要在以后的学习中，通过实际问题的解决，达到对此定律更全面更深刻的理解，练习题的结论将表明楞次定律的一种机械效果规律（…总是阻碍…相对运动），请同学们思考，下一节课进行提问讨论。

六、布置作业