电磁感应的基本规律

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1、电磁感应的基本规律　　一、教法建议抛砖引玉　　本单元的很多内容在高中物理课本第二册中已经讲过，只是不够全面深入。现在第三册再次讲述，就是为了补充和提高，因此在教法上我们有下述的建议：　　1．在复习的基础上进行补充，使知识更加系统完整。　　关于电磁感应的现象和概念通过复习提问和物理实验就可完成教学目的。　　关于“感应电动势”的数值计算需要在两个方面进行补充。　　在第二册中，只讲述了导体在匀强磁场中做切割磁力线运动时的感应电动势的计算方法：　　ε=Blv　　而且这个计算式还是有条件的——B、l、v互相垂直。　　在第三册中对此进行了补充，讨论了——导线的运动方向跟导线本身垂直，但跟磁

2、力线方向有一个夹角θ时，感应电动势的计算公式应为:　　ε=Blvsin　　当上式中的θ=90°时，就导出了第二册中的那个特定条件下的公式ε=Blv接下来，教师向学生提出这样的问题——如果不是于导体切割磁力线运动、而是采用其它方法使得穿过闭合电路的磁通量发生了变化，那么应当怎样计算感应电动势的数值呢？　　然后重点讲授：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。这就是“法拉第电磁感应定律”。　　最后按下列顺序写出法拉第电磁感应定律的数学表达形式。　　根据上面的定律文字叙述可以写出正比表达式；　　t　　引入比例系数可以将正比算符化为等式：　　Kt　　　　若选用国际

3、单位上式中的K=1则可写出法拉第电磁感应定律最常用的数学表达形式：　　t　　如果闭合电路不是单根导体的线框，而是n匝的线圈，则可看成是n个单匝线圈的串联。　　于是可以写出下式：　　t　　t　　　　关于“感应电流”的方向判定需要进行重要的补充。　　在第二册中，关于感应电流的方向判定方法只讲了“右手定则”—一伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。　　右手定则适于判定导体切割磁力线运动时产生的感应电流的方向。　　1　　当没有导体切割磁力线运动，而是

4、于其它原因产生的感应电流的方向如何判定呢？　　在第三册中，补充了“楞次定律”！　　在教学中可采用学生动手实验——教师启发、提问、总结的方式进行，最后使学生在理解的基础上熟记——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。这就是“楞次定律”。　　2．在练习的基础上，提高学生分析问题解决问题的能力。　　高中物理第三册第八章中不仅是在复习第二册的基础上增补了一些重要的知识，而且要求学生能够分析解答较为复杂的问题，因此就需要教师通过例题分析启发学生的思维、指导解题的思路，并且布置习题作业使获得的知识和能力得以复习和巩固。　　我们在后面的“学海导航”和“

5、智能显示”中就提供了一些例题和习题。指点迷津　　1．在任何情况下，闭合导体在磁场中作切割磁力线运动都能产生感应电流吗？　　曾经有些高二学生误认为“切割”是产生感应电流的唯一条件。他们以为只要闭合电路中导体不是平行磁力线运动，而是切割了磁力线就一定能产生感应电流，这种说法是不正确的。　　闭合电路中产生感应电流的关键是——闭合电路中的“磁通量发生变化”。在某些情况下，虽然闭合电路中导体切割了磁力线，但是却没有发生磁通量变化，因而不能产生感生电流，下面举例说明：　　如图8-1所示：在匀强磁场中有A、B、C三个闭合电路，它们都左向右作切割磁力线运动。在运动过程中，闭合电路A中的磁通量逐

6、渐增加，所以产生了感应电流；闭合电路C中的磁通量逐渐减少，所以也产生了感应电流；但是闭合电路B虽然也作切割磁力线运动，但是电路中的磁通量却没有发生变化，所以不能产生感应电流。　　图8-1　　2．图8－l中闭合电路A和C中的感应电流的方向是用什么法则判定的？　　闭合电路A和C中的感应电流既可以用“右手定则”、也可以用“楞次定律”来判定。　　“右手定则”的手式和判定法在前面已经讲过，在这里只需说明：电路A的右边是切割磁力线的；电路C的左边是切割磁力线的，因此虽然都是用“右手定则”判定的，但结果却不同——电路A中的电流是逆时针流动的；电路C中的电流是顺时针流动的。　　运用“楞次定律”

7、判定感应电流的方向时，需用“安培定则”相配合，具体的办法是：因为电路A向右运动的过程中穿过电路的磁通量是逐渐增加的，根据“榜次定律”，为了阻碍增加，感应电流的磁场的方向应当从图示中的纸面里向外，所以用“安培定则”，判定的结果是——电路A中的电流方向是逆时针流动的；因为电路C向右运动的过程中穿过电路的磁通量是逐渐减少的，根据“楞次定律”，为了阻碍减少，感应电流的磁场的方向应当从　　2　　图示中的纸面外向里，所以用“安培定则”，判定的结果是—一电路中的电流方向是顺时针流动的。　　此可见：运用“右