电磁感应原理精选(九篇)

第1篇：电磁感应原理范文

关键词：楞次定律；教学研究；理解

“楞次定律”是中职物理电磁学部分的重要内容，该定律很难理解。因它涉及的物理量较多，关系复杂，具有一定的抽象性和概括性，内容表述也很难理解，其内容为“感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化。”正确理解运用楞次定律是中职物理中重点和难点之一，也为中职单招的专业理论课《电工基础》打下坚实的基础。该定律内容不长，其意义很深，要熟练应用定律，就必须加深对定律的理解。定律涉及两个磁场、三个方向，两个磁场是原磁场和感应电流的磁场；三个方向是原磁场方向、感应电流的磁场方向及感应电流的方向。为了使学生正确理解和掌握定律实质，我在教学中采用以下方法讲述楞次定律的内容。

一、化整为零，理解定律的实质

首先，将定律分解成几条，使学生正确理解定律的实质：①楞次定律应用与闭合回路（线圈）中。②包含两个磁场，感应电流的磁场和原磁场。③原磁场变化趋势，是增大还是减小。④“阻碍”是核心，“感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化，即原磁场增大，感应电流磁场将阻碍增大，即方向相反；原磁场减小，感应电流阻碍减小，即方向相同。（观察实验：条形磁铁插入或拔出线圈。当磁铁插入线圈时，磁铁的磁极和线圈的磁极是同名相对，还是异名相对？当磁铁从线圈中拔出时，磁铁的磁极和线圈的磁极是同名相对，还是异名相对？根据实验的内容填写表格（表格略），然后学生讨论总结。总之，感应电流总是阻碍导体和感应电流磁场的相对运动，“你来我躲，你走我跟”，同时说明了楞次定律和能量守恒定律的一致性。⑤再根据感应电流的磁场方向，由右手定则判断出感应电流方向。

所以，整个判断过程可概括为：原磁场的变化情况（楞次定律）感应电流的磁场方向（右手定则）感应电流的方向。然后，由例题使学生加深对定律理解及应用。

例1：在马蹄形磁体中，放一水平轴旋转的矩形线圈，当蹄形磁体绕水平轴逆时针转动时，线圈的转动如何？矩形线圈中电流方向如何？

分析：磁体上面是N，下面是S，矩形线圈闭合，适用于楞次定律的分析。①当蹄形磁场逆时针转动时，穿过矩形线圈的原磁场将增大。②在矩形线圈中产生感应电流的磁场。③由楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁场增加，即方向相反。④由右手定则判断，矩形线圈的感应电流的方向为ABCD。⑤感应电流的磁场与原磁场方向相反，由于异极相吸作用，矩形线圈随蹄形磁体逆时针转动。

例2：用细线悬着闭合的铝圆环，当把条形磁铁插入圆环，圆环将发生怎样的运动？如把条形磁铁拔出时，圆环又将发生怎样的运动？

解：当条形磁铁无论哪一极插入圆环或拔出时将引起圆环内磁通量的变化，因而在圆环内产生感生电流；有电流的圆环要受到条形磁铁的磁场力作用，将发生运动状态的改变。①假设靠近圆环磁极为N极，当磁铁插向圆环时，圆环内的磁通量增加；圆环感应电流的磁场方向与磁铁的N极的方向相反，所以可判定圆环右面磁极为N极，根据同名磁极相互排斥，得出：圆环将向左加速运动。若条形磁铁拔出时，圆环内的磁通量减少，圆环感应电流的磁场方向与磁铁的N极的方向相同，所以圆环右面磁极为S极，根据异名磁极相互吸引，得出：圆环将向右加速运动。②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，圆环向左运动；磁铁抽出时，圆环向右运动。这进一步说明“你来我躲，你走我跟”。

通过对此题分析，发现：一是学生若能学会正确运用定律，就能提高分析和解决问题的能力；二是在没有切割磁感线的运动问题中，楞次定律更能显示独特的作用，如电感、互感、电动机、变压器以及功能转换，楞次定律在其中起着画龙点睛的作用。

二、举一反三，掌握定律的含义

因楞次定律是电磁感应中最重要的一个内容，要使学生深刻掌握定律的含义，避繁就简，灵活应用，提高判断解决问题的准确性，就要深刻领会定律核心。

闭合电路磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场是感应电流存在的结果。因此，要理解楞次定律的含义及磁通量的变化，包含外磁场的变化、通过导体电流的变化、线圈面积的变化、磁场和导体的相对位置的变化等等，这都能成为引起感应电流的原因。“阻碍”是定律的核心。包括：①阻碍原磁通的变化。即穿过闭合回路的磁通量增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通增加。当穿过闭合回路的磁通量减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通减少。可归纳为：“增反减同”。②阻碍闭合导体和磁场间的相对运动。当闭合导体和磁场靠近时，它们之间的表现为排斥，当闭合导体和磁场远离时，它们之间表现为吸引，可归纳为：“来拒去留”。③阻碍线圈中原电流的变化。当电路电流减少时，线圈感应电流方向和原电流方向相同，阻碍原电流减少，反之在电路电流增加时，线圈感应电流方向和原电流方向相反，阻碍原电流增大，也可归纳为：“增反减同”。

例1中，蹄形磁体逆时针转动时，可用第①条结论，穿过矩形线圈的磁通量增加，根据“增反减同”判断出感应电流的磁场与原磁场方向相反而互相吸引，所以蹄形磁体将带着矩形线圈逆时针转动。同时也可以用②进行分析，在蹄形磁体旋转时，矩形线圈将阻碍蹄形磁体转动，由“来拒去留”根据作用力与反作用力特点，矩形线圈随蹄形磁体而逆时针转动。

由此可见，认真钻研教材内容，把握定律内涵，掌握教学中的灵活性，使学生在学习知识的过程中，做到正确理解应用基本理论和技能，以开拓学生思维和解决实际问题的能力，对培养创造性人才具有独特的作用。

参考文献：

第2篇：电磁感应原理范文

本文以鲁科版《物理》选修3-2，“感应电流的方向”一节教学为例，谈谈笔者的浅见。

一、留白的教学作用

1.激发学习兴趣

第斯多惠指出：“教学的艺术不在于教授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”教学中有意识地留白，对一部分内容暂时隐匿，使学生处于“愤”“悱”的状态，进入“此时无声胜有声”的境界，学生将获得高峰体验，从内心兴趣物理学习。比如，为探索“磁通量变化与感应电流方向的关系”，可从电磁感应现象入手，引导学生观察电流表指针偏向，发现不同实验条件下感应电流方向不同。再给学生留白，提出问题：①磁通量变化与感应电流方向的关系如何？②如何确定感应电流的方向？③能否设计一个研究该问题的实验？④这个实验的原理是什么？⑤需要什么仪器？⑥具体操作步骤如何？这些问题激起了学生学习兴趣和探索欲望，同时也感到困难不少，这对生成“楞次定律”这一新知识学习将十分有益。

2.拓展思维空间

苏霍姆林斯基说过：有经验的教师往往只是微微打开一扇通往一望无际的知识原野的窗子。留白并不是弃舍这部分知识，而是通过留白来调动学生思维的主动性和积极性，使学生的思维从自由王国走向必然王国，达到启动灵感阀门的效果。续前例，学生独立探索这6个问题后，要马上找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”有较大困难。可先通过师生对话，让学生从原有认知结构中提取相关概念：感应电流方向、感应电流磁场方向、原磁场方向、原磁场磁通量的变化。再留出下面这四个“空白”，以拓展学生的思维空间。

①对象转换——变探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”为寻找“感应电流磁场方向与原磁场方向的关系”；②初步探索——感应电流磁场方向与原磁场方向的关系；③深入探索——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的关系；④升华结论——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化关系的辩证认识。

在学生灵感被启动后，就能顺利地完成对“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”的探究。

3.培养创新精神

有了“空白”，必然要“补白”。补白的方式是对问题的探究，补白的基础是积极的思维。补白过程能加深对所学知识的理解，使大脑思维高度活跃，这十分有利于学生创新精神的培养。续前例，用如图1装置探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”，如何“增加或减少穿过螺线管的磁通量”，学生创造性地提出了三种方案：①一根条形磁铁不插入，而仅是靠近或远离螺线管；②先将一根条形磁铁插入螺线管，并保持静止，再将另一根条形磁铁插入或拔出螺线管；③一根条形磁铁插入或拔出螺线管。

三个方案何者更有优，这个“空白”让学生剖析和辩别，最后一致认为方案①效果不佳，应该淘汰。而方案②和③何者更优，一时争论不休。在教师启发下，复习感应电动势大小的决定因素后，学生认识到只要插入或拔出条形磁铁速度相同，这两个方案的效果是相同的，为节省器材和容易操作，选择方案③。

4.提高反思能力。

学生在补白过程中，一定要经常反思当前学习状态，检索原有认知系统，调整思考方向，改变应对策略，才能找到思维的突破口。长期坚持，学生的反省能力将逐渐提高，进入善学乐学的佳境。

续前例，完成实验操作后，得到下面表格。

如果留空白为：从上表中找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”，则难度过大，学生一时难以“补白”。教师应适当帮助学生调整思考方向，将留白调整为：分析与 方向的关系。大部分学生能独立发现：“穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向；穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向。”

5.优化认知结构

留白的心理机制是让学生大脑中现有的“完形”产生“缺口”、“缺陷”，补白就是度过这个缺口、弥补缺陷，组织或构造新的“完形”。很明显，补白过程就是优化认知结构，升华知识的过程。

续前例，找到了方向关系后，要得到更为准确和简洁的楞次定律。教师先留第一个空白，让学生找到“感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的辩证关系”，再通过教师点拨，同伴协商、交流、对话、辩论，让学生再补好第二个空白——“感应电流磁场方向和原磁场磁通量变化的相对关系”，最后顺利地生成“感应电流磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化”的结论，优化学生的认知结构。

二、留白的一般方法

1.引爆法

围绕教学目标，精心设计教学预案，给学生在观察、比较、判断、猜测、推理、验证等某一思维过程中留白，造成暂时性的“完形”刺激，点燃激情、引爆思维，学生会情不自禁地在知识海洋中寻觅真知。

续前例，引入课题中，学生补白时提了6个问题。教师引导学生认识到解决这些问题的关键是设计一个电路来探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”，即解决问题③④⑤。对此学生十分感兴趣，热情高涨，跃跃欲试，思维爆发，选择了不同仪器，设计了好多不同电路，顺利地突破了电路设计这个教学难点。

2.点晴法

帮助学生复习旧知，扫除障碍，作好铺垫后，在唤起联想的基础上，留给学生探索的空间，让他们自己找到解决问题的关键。也就是在解决问题时，教师搭建框架，留出关键之处，让学生穿越。“龙”由老师画，“睛”由学生点。

续前例，学生对实验结果分析时，有部分学生提出了这两个结论：①条形磁铁向下运动时，感应电流的磁场与原磁场反向；条形磁铁向上运动时，感应电流的磁场与原磁场同向。②条形磁铁靠近螺线管时，感应电流的磁场与原磁场反向；条形磁铁远离螺线管时，感应电流的磁场与原磁场同向。对这两个结论，教师只需提醒学生研究的问题是“感应电流方向与原磁场磁通量变化关系”，用“条形磁铁的运动情况”来说明结论，太过肤浅。学生就能找到“感应电流磁场与原磁场磁通量变化的关系”。

3.示错法

教学中先有意示错，制造悬念，再恰当留白，引导学生分析、探究找到错误原因，使学生对教学内容高度兴奋，从而建立起牢固的认知。

第3篇：电磁感应原理范文

关键词： 楞次定律 不同表述形式 能力培养

《普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-2）》中指出了楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。《普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-2）教师用书》中指出，其教学要求：1、理解楞次定律的内容，2、掌握利用楞次定律判断感应电流方向的方法，3、从楞次定律的不同表述形式，培养学生多角度认识问题的能力和高度概括的能力。楞次定律是高中物理中的重要内容，其应用非常广泛。在产生电磁感应的各种情况下，都可以应用楞次定律判断感应电流的方向，其一般步骤是：首先明确闭合电路中原来磁场的方向；再查明穿过闭合电路磁通量的变化（增加还是减少）；然后根据楞次定律，若磁通量增加，感应电流的磁场方向跟原来磁场的方向相反，若磁通量减少，感应电流的磁场方向跟原来磁场的方向相同；最后应用安培定则，由感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向。整个过程比较复杂，如果理解了楞次定律的内容及解题的一般步骤；楞次定律可以转化为几种不同表述形式，应用起来比较简单。下面举例分析楞次定律的应用。

一、就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

当穿过电路的原磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，以阻碍其增加；当原磁通量减小时，感应电流的磁场就与原磁场方向相同，以阻碍其减小。在自感现象中，则表现为：当原电流增大时，感应电流就与原电流反向；当原电流减小时，感应电流就与原电流同向，即“增反减同”。

例1如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ）

A.逆时针方向，逆时针方向

B.逆时针方向，顺时针方向

C.顺时针方向，顺时针方向

D.顺时针方向，逆时针方向

解析：当线圈第一次通过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量方向水平向右且在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以感应电流的磁场方向应水平向左；根据安培定则，顺着磁场方向看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向。当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量方向水平向右且在减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向应水平向右；再根据安培定则，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向应为顺时针。答案是B。

例2如图所示为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L的两端并联一个电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆解时应（ ）

A.先断开S

B.先断开S

C.先拆除电流表

D.先拆除电压表

解析：若先断开S或先拆除电流表，线圈与电压表组成闭合电路，这时，流过电压表的电流值较大且与原来方向相反，电压表的指针将反向偏转，容易损坏电压表；按操作要求，应先断开开关S■，再断开开关S，然后拆除器材。答案是B。

二、就运动而言，阻碍导体（线圈）与磁体的相对运动

从获得感应电流的导体与磁体的相对运动角度来看，感应电流的磁场与原磁场相互作用时，即导体与原磁体相互作用时，感应电流的效果总是要阻碍导体与原磁体的相对运动，即靠近时，相互排斥，远离时，又会相互吸引，即“来拒去留”。

例3如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车上固定着一闭合线圈，今有一条形磁铁自左向右平动穿过线圈，在磁铁穿过线圈过程中不受线圈以外的水平力作用，则（ ）

A.线圈先受到向右的力，后受到向左的力

B.线圈先受到向左的力，后受到向右的力

C.小车获得向右的速度

D.小车与磁铁组成的系统机械能守恒

解析：当条形磁铁靠近线圈（小车）时，两者相互排斥，小车受到向右的作用力而获得向右的速度；当条形磁铁穿过线圈相对于线圈（小车）继续向右运动时，两者又相互吸引，使线圈（小车）继续受向右的作用，继续获得向右的速度，即体现“来拒去留”的特点。答案是C。

三、就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收缩或扩张的趋势

从闭合电路所围的面积来看，感应电流的效果总是使电路的面积有收缩或扩张的趋势。若穿过闭合电路的磁感线都朝同一个方向，当磁通量增加时，电路面积用收缩的方式阻碍磁通量的增加；反之，当磁通量减少时，电路面积用扩张的方式阻碍磁通量的减少。即“增缩减扩”。

例4、如图所示圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（ ）

A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B.穿过线圈a的磁通量变大

C.线圈a有收缩的趋势

D.线圈a有扩张的趋势

解析：将滑动变阻器的滑片P向上滑动，螺线管回路电阻增大，电流减小，螺线管周围磁场减小，穿过线圈a的磁通量变小，线圈a为阻碍磁通量的减少，而有扩张的趋势。根据楞次定律和安培定则线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流。答案是D。

四、楞次定律在特殊情况下的应用――右手定则

当磁通量的变化是由导体切割磁感线引起时，感应电流（或感应电动势）的方向用右手定则判断比较简便。右手定则可以看成楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下的应用。

例5如图所示，要使图中ab段直导线中有向右的电流，则导线cd应（ ）

A.向右加速运动

B.向右减速运动

C.向左加速运动

D.向左减速运动

解析：由右手定则可知当cd向右运动时，与cd相连的线圈中产生与ab方向相反的电流；当cd向左运动时，与cd相连的线圈中产生与ab方向相同的电流，且由I=知，v增加，Icd变大，v减小，Icd变小；结合楞次定律可知当cd向右加速或向左减速运动时，ab中电流方向向右。答案是AD。

总之，无论哪种表述形式，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。深刻地理解了这一（楞次定律）内容，就能灵活利用它判断感应电流的方向，同时加强分析、解决这类问题的能力。

参考文献：

[1]司南中学物理教材编写组.普通高中课程标准实验教科书物理（选修3―2）.山东科学技术出版社，2011.7.

第4篇：电磁感应原理范文

人教社新课程高中物理选修3-2第3节《楞次定律》的主要?热菔翘骄扛杏Φ缌鞯姆较?.从总体上来说，探究过程最突出的特点就是涉及物理量多、情境复杂、规律隐蔽.近百年来，该实验装置和方案不曾改过.课本上主要是通过一个“中介”（感应电流的磁场）来进行的，如图1的照片（课本插图），在这里我们不禁要问：为什么要提出这个“中介”？这个“中介”的提出是否有点突兀？另一方面，探究过程是不是涉及了过多的物理量？（从表格1可以窥见一斑）是否还可能有更加通畅而简洁的思路呢？是否可以设计出一个由浅入深、环环相扣、层层递进、总体思路更加通畅的并且易于学生理解和思悟的探究过程？

下面来做一个尝试：首先进行理论探究，也就是通过分析与综合方法提出探究性问题（原磁场的磁通量的变化与感应电流的磁场的方向之间的关系）；然后设计探究性实验，对探究的结果进行分析、总结和归纳最后得出楞次定律.

为了提出具体的探究问题，还是要先从本章第二节《探究感应电流的产生条件》开始回顾.

1 通过运用分析与综合方法提出探究问题

探究感应磁场的方向（感应电流磁场的方向）与原磁场的磁通量变化（包括不同原磁场方向的所有相关情况）之间的关系.

在本章第二节我们已经知道：当磁铁插入或者拔出线圈时，也就是穿过线圈的磁通量发生变化的时候，最终会在回路中产生了感应电流，这说明感应电流与穿过闭合电路的磁通量的变化有关.

因为最终产生了感应电流，首先尝试从感应电流的产生原因这一角度入手来思考.

根据闭合电路的欧姆定律，所以感应电流会使人联想起电压和电阻.不过马上就会否定该种想法，因为上述物理概念和规律与本探究物理情境毫不相关，显然这不是探究的方向.

下面尝试从感应电流的各种效应方面入手探究.这包括机械效应、热效应、磁效应和化学效应.稍加分析可知，可能我们可以从电流的磁效应这一方面入手.

至此，我们的问题转化为研究感应电流的磁场的方向.

我们不仅又想起了磁铁的磁场，因为要研究感应电流的方向的问题，现在碰到了两个磁场，自然就会想到研究这两个磁场的方向之间有无关系.

前一节已经告诉我们，要通过研究穿过闭合回路的磁通量的变化来研究.那么要探究的问题立刻浮出水面：原磁场和感应电流磁场的磁通量的变化之间有无关系？

对于（电流或者磁场的）方向这一方面，我们不能轻易放弃，因为对于物理学科而言，方向至关重要.本节就是要探究出感应电流的方向.

最终探究的问题进一步具体化为：探究感应磁场的方向（感应电流磁场的方向）与原磁场的磁通量变化（包括不同原磁场方向的所有相关情况）之间的关系.

2 建构条形磁铁――螺线管模型

通过对“条形磁铁―螺线管”模型进行以下四步渐次复杂的实验探究和分析，最终得出楞次定律的内容.

下述前两步探究将使用有共性的两组相同实验仪器，进行对比实验探究.

2.1 探究感应磁场的方向与Δ的正负的关系

探究一

如图2所示，在本步所有的操作中，条形磁铁的N极都在下方.分别将磁铁的N极从上端向下插入和从螺线管中向上拔出，（根据安培定则由感应电流的方向来判定感应磁场的方向，下同）然后得到感应磁场的方向.经过分析判定，当磁铁插入螺线管（即（（（0）时，感应磁场方向向上；当磁铁拔出螺线圈（即Δ

这说明：在原磁场方向相同的情况下，感应磁场的方向与Δ的正负（也可以说是穿过螺线管的磁通量的变化）有关.

2.2 探究感应磁场的方向与原磁场的方向的关系

探究二

如图3所示，分别将磁铁的N极和S极都从上方向下插入螺线管，在操作过程中尽量保证穿过螺线管的磁通量的变化量的绝对值相等，观察感应磁场的方向.

经过观察分析可知，当N极插入螺线管时，感应磁场方向向上；当S极插入螺线圈时，感应磁场方向向下.

这说明，在磁通量的变化量的绝对值相等的情况下，感应磁场的方向与原磁场方向有关.

综合以上两步探究的结果，感应磁场的方向与穿过螺线管的磁通量的变化量和原磁场的方向这两个因素有关.

2.3 综合归纳得出“增反减同”的初步结果

探究三 重复并扩展探究二的操作步骤.

如图4所示，将磁铁的N极（和S极）从上方插入螺线管（都是插入）.当N极向下插入螺线管（即Δ为正）时，原磁场方向向下，感应磁场的方向向上；当S极向下插入螺线管（即Δ为正）时，原磁场方向向上，感应磁场的方向向下.

综合上述两步理论分析发现：不管是N极还是S极，只要插入螺线管，也就是说只要穿过螺线管的磁通量的绝对值在增加，感应磁场的方向就与原磁场的方向相反.

下面继续探究将N极和S极向上拔出螺线管的情况.当N极向上拔出螺线管（即（（为负）时，原磁场方向向下，感应磁场的方向向下；将磁铁的S极向上拔出螺线管（即（（为负）时，原磁场方向向上，感应磁场的方向向上.

归纳上述两步可以发现：不管是N极还是S极，只要拔出螺线管，也就是说只要穿过螺线管的磁通量的绝对值在减小，感应磁场的方向就与原磁场的方向相同.

将上述的两大步再进一步归纳（即针对所有插拔情况）：上述每一种操作都满足下述规律：当（（为正时（磁通量的变化量增加），感应磁场与原磁场方向相反；当（（为负时（磁通量的变化量减少），感应磁场与原磁场方向相同，也就是“增反减同”.

2.4 运用磁通量的形象标识方式（磁感线的条数）进行科学想象.

怎样理解“增反减同”的现象，这“又增又减”的表面是否隐藏着统一的物理本质？下面继续进行探究和思考.

探究四：如图5所示，继续分别将N极和S极插入和拔出螺线管，观察感应磁场的方向.

当N极插入螺线圈时，原磁场方向向下，穿过螺线管的磁通量（下面用磁感线的条数来进行科学想象）增加，感应磁场方向向上，由于二者方向相反，所以结果是抵消了一部分增加的磁通量，即方向相反的两组磁感线相当于减少了净磁感线的条数.“不让磁通量增加”.

同理，当N极拔出螺线圈时，螺线管的磁通量减小，感应磁场方向向下，由于二者方向相同，所以结果是补偿了一部分减少的磁通量，即方向相同的两组磁感线的总体效果是： “不让磁通量减少”.

将S极插入和拔出螺线管的情况与N极的相关情况类似，不再赘述.

总之，“不让磁通量增加”和“不让磁通量减小”，都是不想让原来的磁通量发生变化的意思，看来“不想让其变化”就是增反减同的共性.

考虑感??磁场的强弱和原磁场的强弱之后，可以说：我们是用一种“部分抵消变化说”总结了“增反减同”的共性.

下面再从感应电流的磁场的角度来思考，我们关心的问题是：到底感应磁场在上述电磁感应的过程中起到了什么作用？

上述的“部分抵消变化”事实上就是感应电流的磁场阻碍了（不是完全阻止）原磁场磁通量的变化.

第5篇：电磁感应原理范文

“感应电流的方向”这节课重点就是让学生对楞次定律进行探究、理解和应用。一般情况下，对“楞次定律探究”的教学是这样设计的：

1.创设情境，复习引入

问题一：电流计指针偏转方向与通入电流的关系？【实验一】探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系。师：如何才能知道指针偏转方向与电流进入方向之间的关系？是否可以通过实验来确定呢？【学生实验1】学生按图接好电路，探究指针偏转方向与电流进入方向之间的关系，并完成下表。结论：电流从何方流入指针就向何方偏转。问题二：感应电流产生的条件？【实验二】感应电流产生的条件：师：在上述实验中，我们已经得出感应电流产生的条件是什么？生：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产生。师：磁铁插入与抽出时，指针偏转的方向相同吗？指针左偏与右偏意味着什么呢？生：不同。指针偏转不同，表明电路中的电流方向不同。问题三：怎样判断通电螺线管中的电流方向？师：怎样判断通电螺线管中的电流方向呢？生：根据电流计指针的偏转方向和螺线管上的导线绕向来判断。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是否遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。

2.确定课题，分组探究

【学生实验2】学生按图接好电路，做实验并填附表。

3.分组总结，难点依旧

描述实验现象，填表。讨论回答：师：穿过闭合回路的磁通量的增减会导致什么结果？生：有感应电流产生。师：感应电流又会产生什么？生：会产生感应磁场。师：那么这两个磁场的方向之间有什么关系呢？请大家分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程。（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。结论“：增反减同”，即：判定感应电流方向的方法，其内容为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，由此得出了楞次定律。在这个教学过程中，学生的学习效果如何呢？实际教学中，学生共分成八个小组，其中有三个小组的实验表格不清楚怎么填而求助于教师，三个小组的表格填了一部分，而只有两个小组在参照课本的情况下填得比较好。这说明，虽然在教学中运用了各种物理学方法，但并没有有效地帮助学生理解物理学知识。可想而知，之后楞次定律的得出也就比较困难，对定律理解也就不够透彻。如何“有效”运用这些物理学的方法呢？关键还是要结合学生学习的实际情况，合理地运用物理学方法。于是，教师带领学生对这一实验设计进行了如下的改革，取得了很好的学习成效。

二、改革后的实验设计方案

1.实验法

所谓实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。实验法是学生做好实验的前提和基础，教师耐心细致地做好这一步，才能帮助学生顺利进行后面的分组实验。于是，教师带领学生对实验教学过程做了如下改进：（1）创设情境，复习引入【实验一】产生感应电流的演示实验。教师演示分步连好电路，由学生上讲台操作，全体学生观察。问题一：怎样做能够产生感应电流？生：将条形磁铁不断插入或拔出螺线管。问题二：为什么产生了感应电流？（感应电流产生的条件）生：闭合回路中磁通量发生了变化。问题三：灵敏电流计的指针偏转与螺线管中的电流方向有什么关系？生：电流从哪边流入灵敏电流计，指针就向哪边偏。根据指针的偏转情况就能判断出螺线管中的电流方向。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。（2）确定课题，互动探究【实验二】探究感应电流的方向。教师实验：N极向下插入螺线管中，请学生记录实验现象，把电流方向标在下图中。学生分组：N极向下从螺线管中拔出，S极向下插入螺线管中，S极向下从螺线管中拔出，分别记录实验现象，并把电流方向标在下图中：由于有教师在【实验一】中的电路连接演示及在【实验二】中的实验操作演示，学生的实验做得很顺利，实验现象的记录也很准确，可以说又快又好，有效地完成了这一教学环节。那么接下来，如何由实验现象整理和归纳出所要得出的结论，这就要看归纳法运用得是否有效了。

2.归纳法

所谓归纳法是指从个别元素中概括出一般结论的思维方法，也可以指学科学习中具体的一种科学方法。由实验现象归纳得出物理规律，在学生的学习过程中具有重要作用。于是，教师进一步对教学中的归纳过程做了如下改进：首先，降低填表难度。整个表中对每一个实验现象分析所需要填写的空格被缩减为两个，如下所示：其次，设置问题，引发学生的思考。师：通过实验，我们知道了在不同情况下感应电流的方向（已画在图上），那么请大家分析一下，感应电流的方向与什么因素有关呢?生甲：可能与磁感应强度B的方向有关。生乙：可能与条形磁铁的运动方向有关。生丙：可能与磁通量的变化有关。分析：由过程一、二判断感应电流的方向与磁感应强度B的方向无关。由过程一、三判断感应电流的方向与与条形磁铁的运动方向无关。同样，由过程一、三判断感应电流的方向与磁通量的变化无关。那么，到底与什么因素有关呢？最后，难点由教师引导学生突破。师：感应电流会产生磁场吗？生：会。师：请大家画出感应电流的磁场方向，并分析原磁场方向与感应电流的磁场方向有什么关系？分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。得出结论“：增反减同”即这样设计的实验和学习课程，实际的实验过程顺畅了，学生几乎都能认真完成实验，记录下观察到的现象，并经过分析讨论得出了自己的结论，为楞次定律的进一步理解和应用打好了基础。由此可见，在教学过程中，关键是要保证让学生理解相应的知识。所以，任何教学过程都应当按理解的要求进行整体设计；任何教学方法的应用，都是为实现这一目的而服务的。因此，教学实验设计必须考虑让学生透彻理解的有哪些内容，怎样才能有效地帮助或引导学生理解这些内容，这些内容的理解过程应当运用哪些物理学方法最适合，在理解这些内容的各个阶段应分别达到什么要求，等等。假如我们对这些问题搞得比较清楚，在教学过程中恰当而有效地运用好物理学的方法，教学质量就会有大幅度提高，学生的学习也会有较大突破。

三、结论

第6篇：电磁感应原理范文

一、把楞次定律中“阻碍磁通量的变化”当成“阻碍磁通量”

认为感应电流的磁场总是与原磁场方向相反，导致判断出现错误.实际上感应电流阻碍的是磁通量的变化，关键在“变化”上：当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”.

图1例1如图1，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）

（A） 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

（B） 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

（C） 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

（D） 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

解析：由题意知穿过线圈的磁场方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可判断出感应电流的方向如图1所示，由楞次定律知感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，即阻碍磁铁的靠近，所以线圈对磁铁起着排斥作用，故（B）正确.

二、把“阻碍”理解成“阻止”

实际上，阻碍并不是阻止.因为磁通量的变化是引起感应电流的必要条件，如果这种变化被阻止了，也就不可能继续产生感应电流了.其实，原磁场的变化是由外界的各种因素决定的，如电流的变化，相对位置的变化等，而与感应电流无关.当原磁场减弱时，感应电流产生的磁场也只能对原磁场起补充作用，而穿过闭合回路的磁通量却仍然是减少的.阻碍只是延缓了磁通量的变化快慢，结果是增加的还是增加，减少的继续减少，并不会停止变化.

如例1中的条形磁铁在向下运动过程中，虽然受到了阻碍作用，但还是向下运动，而不是停止下来或变成向上运动.

三、楞次定律另一种等价的表述

感应电流所产生的效果，总要反抗产生感应电流的原因.这里的原因可以是原磁通量的变化，也可以是引起磁通量变化的机械效应（如相对运动或使回路发生形变等）；感应电流的效果，既可以是感应电流所产生的磁场，也可以是因为感应电流而导致的机械作用（如安培力等）.对于不需要判断感应电流方向，只需要判定由于电磁感应现象所产生的机械作用的问题，运用楞次定律的这一种表述进行判断通常比较简便.在导体运动切割磁感线而产生感应电流的现象中，由于是导体运动而产生感应电流，而感应电流总要阻碍引起感应电流的原因――运动，则误认为感应电流受到的安培力一定与运动方向相反.

足够长的平行光滑导轨与水平面成θ角，完全处于方向竖直向上的某匀强磁场中.一根质量为m的金属棒ab与导轨接触良好，沿导轨匀速下滑且保持水平，不计导轨和金属棒的电阻，则在金属棒下滑的一段时间内（）

（A） 棒中感应电流的方向由b流向a

（B） 棒所受到的安培力方向沿斜面向上

（C） 电阻R上消耗的电功率等于金属棒ab克服安培力做功的功率

（D） 棒的重力所做的功等于其重力势能的减少量与电阻R上产生的热量之和

解析：在实际考查中，此题选择答案（B）的学生特别多，原因在于他们没有深刻认识到产生感应电流的根本原因“切割磁感线的运动”中的“运动”的准确含义为：与磁感线垂直的速度，即安培力应与垂直磁场的速度方向相反，它阻碍的是垂直磁场的运动，而不一定是物体的运动.

当直导线中电流增强时，线框ab边受力方向如何？

解析：有的学生判断结果为方向向左.他们的判断过程是：由安培定则可知直导线中电流在线框处产生的磁场方向垂直纸面向里，因导线中电流增强，所以穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知线框中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知线框中感应电流方向为逆时针方向（ab边电流方向向下），继续由左手定则判断出ab边所受安培力方向向左.这个判断过程中的错误之处在于使用左手定则时的磁场用的是感应电流的磁场.实际上这个安培力是原磁场（即通电直导线中电流产生的磁场）而不是感应电流本身的磁场对感应电流的作用.

第7篇：电磁感应原理范文

在教学的过程中，我发现很多同学拿到该题后束手无策，都认为尽管磁场磁感应强度在增加，可是洛伦兹力总是不对粒子做功，粒子的动能怎么会增加呢？部分同学认为动能变化，但为什么变化？如何变化？还是不能理解。

其实，这道题的原理是麦克斯韦电磁场理论中的一条：变化的磁场产生电场――涡旋电场，其“母题”源自是物理教材（人教版选修3―2，2007年1月第二版）P19的电子感应加速器，但教材对于电子感应加速器的原理语焉不详，学生很难理解。我就这一问题进行了分析，以求抛砖引玉。

1.电子感应加速器的结构简介

电子感应加速器是由美国物理学家克斯特（D.W.Kerst）在1940年利用涡旋电场加速电子以获得高能的一种装置。

图2中N、S为绕有励磁线圈的圆形电磁铁的两极，在其间隙中安放一个环形真空室。当励磁线圈中通以频率为几十赫兹的交变电流时，电磁铁便在真空室区域内激发随时间变化的交变磁场，使两磁极间任意闭合回路的磁通量发生变化，从而在环形真空室内激发感生电场。当电子枪将电子沿回路的切线方向注入真空室，它们在感生电场的作用下便被加速。同时电子还要受到磁场对它的洛伦兹力作用，所以电子将在环形真空室内做圆周运动。

2.电子感应加速器的原理

（1）由于励磁线圈中通以正弦式交变电流，因此产生的磁场的方向也是不断改变的（如图3），故产生的感生电场的方向也是不断改变的，那么如何使电子在圆形轨道上被加速而不至减速呢？

根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，这个结论与磁场中是否存在闭合回路无关。如果磁场中存在闭合回路，导线中的自由电子便在电场力的作用下发生定向移动进而形成电流，为此感应电流的方向即为感生电场的方向，因此由楞次定律判断出感应电流的方向，感生电场的方向就明确了。

图3中我们把磁感应强度B随时间变化的一个周期分成四个阶段，并根据楞次定律判断出感生电场方向。为使电子在如图2所示的情况下加速，感生电场应是顺时针方向；同时为了使电子得到指向圆心的洛伦兹力，也只有在第一个1/4周期内才能做到。综合这两个因素，为达到加速粒子的目的，必须在第一个1/4周期结束时将电子引出射到靶上。

（2）如何使得电子在固定的圆形轨道上稳定地加速？

当电子在轨道上做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，设电子轨道所在处的磁感应强度为B，则有：evB=。但当电子被加速后，所需向心力将大于磁场提供的洛伦兹力，电子要做离心运动，半径R将变大，而电子感应加速器的轨道半径是给定的，那么如何才能使电子在固定的圆轨道上加速运动呢？

由evB=得：mv=ReB（1）

可见，要是电子沿给定轨道做圆周运动，必须使电子动量随磁感应强度均匀增加。如何实现这个条件呢？

设感生电动势为ε，感生电场为E，则闭合导体回路L上产生的电动势为：

ε=E•dl（2）

根据法拉第电磁感应定律又有：ε=-（负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的关系）（3）

由（2）（3）可得感生电场为：E=-•

根据牛顿第二定律有：=-eE=•（4）

则得：d(mv)=•（5）

设开始加速时，φ=0，电子速率v=0，对（5）式两边积分得

mv=φ=•πR=eR（6）

上式中，φ为穿过电子圆形轨道所包围面积的磁通量，为电子圆形轨道内的磁感应强度的平均值。比较（1）和（6）式，可得：B=或者=（7）

（7）式表明，当真空环形室内电子运动轨道所在处磁场的磁感应强度随时间的增加率为电子运动轨道所包围面积内磁场的平均磁感应强度随时间增加率的1/2时，电子能在稳定的圆形轨道上被加速。

3.本题的解答

通过以上分析，我们可以知道，当垂直纸面向里的磁感应强度增加时，由楞次定律可知，产生逆时针方向的感生电场，使正离子加速，同时离子运动的轨道半径将增加（离心运动）。

我们还可以让学生思考：如果要使该正离子减速，磁场应如何变化？

可见，随着新课程改革的不断深入，与科技相联系的实际问题越来越多地出现在我们的考查中，解题的关键是突破新情境，在已掌握知识的基础上，通过提炼建构正确的物理模型，并将知识迁移到新情境、新模型中去。

参考文献：

第8篇：电磁感应原理范文

1、发电机原理：电磁感应现象，具体内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象，电动机原理：磁场对电流的作用，也可以说是：通电导体在磁场中受力的作用。

2、发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。

3、因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

（来源：文章屋网 ）

第9篇：电磁感应原理范文

关键词：地球自转；地磁场；电动机模型；现代科技；宇宙奥秘

中图分类号：P183.31 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0204-01

1 地球的起源及位置分布。

地球作为一个行星，远在46亿年前起源于原始太阳星云。同时，它也是太阳系行星之一，按离太阳由近及远的顺序排为第三颗。更为重要的是，它是万物生长的家园，包括人类，地球也是目前宇宙中已知存在生命的唯一天体。

地球的奇妙之处不仅限于它的外表构造，而是地球的运动特征。作为万物生长之源的地球，时刻都处在运动当中。不仅能够围绕太阳公转，更为奇特的是它能自转。如果说地球公转是地球与太阳相互作用力（万有引力）的结果，那么地球的自转是又如何产生的呢？

2 地球自转与磁场的联系。

针对地球自转现象的原因。我们可以从宏观角度出发，面对整个太阳系，在众多的星球当中，有些星球可以自转，有些却不可以自转。对于这种现象，我们不妨把所有星球分为两类，可自转星球和不可自转星球，探求两类星球的不同之处。通过对比分析，不难发现，可自转星球与不可自转星球的最大区别在于是否存在磁场。磁场是一种特殊的物质，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。例如两类星球中的典型代表地球和金星，金星是一颗类地行星，与地球同属于行星，因为其质量与地球类似，有时被人们叫做地球的“姐妹星”，在行星中金星的轨道最接近圆形，同时也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星，并且金星不存在自转现象，而我们所熟知的地球不仅存在地磁场而且还能自转，于是我们便可以推测地球的自转可能与磁场有关。

以上分析只是表面推测，但地球自转与磁场有关也有其理论依据。自转其实质就是运动，运动必然会与力相联系，但对于星球这种孤立于太空的物体，必然不存在物体间由于相互接触而产生的相互作用力，于是我们便联想到磁力这种无形的力，并且我们知道能够产生磁力的空间必然存在着磁场。

3 既然自转与磁场有关，那么磁场又是如何产生的呢？

（1）由分子电流产生（即传统的永磁体假说）此观点认为：行星内部存在着一个巨大的铁镍质的永磁体核心，是它产生了行星磁场。对于这个观点有人提出了否定的理由：他们认为永磁体是有居里点的，即永磁体在一定的温度下将失去磁性。铁镍永磁体的居里点约770摄氏度，而许多行星内部的温度普遍超过1000摄氏度，在这个温度下铁镍永磁体早已失去了磁性。所以，行星磁场来源于行星内部永磁体的观点已逐渐不被人接。（2）“发电机理论”假说。1945年，物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理，认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。（3）霍尔效应学说。认为在地球内部由于温度不均匀产生的温差电流和原始微弱磁场的同时使用下，会由霍尔效应产生霍尔电动势和霍尔电流，由此产生地球磁。（4）电磁感应学说。认为由太阳的强烈磁活动通过带电粒子的太阳风到达地球后，会通过地球内部的电磁感应和整流作用产生地球内部的电流，由此产生地球磁场。

4 地球自转物理模型的构建

通过以上学说我们不难发现，其最本质的理论都是关于粒子的运动（电流），进而产生感应磁场。有了电流，有了磁场，我们不难联想到电动机的工作原理：电动机是把电能转换成机械能的设备。电动机工作原理是建立在电磁感应定律、全电路欧姆定律、和电磁力定律等基础上的。当磁极沿顺时针方向旋转时，磁极的磁力线会切割转子导条，导条中就会感应出电动势，进而形成感应电流，该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力（安培力），电磁力的方向可用左手定则确定.由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。

根据电动机的转动原理，我们便可以模拟地球的自转过程。首先，地球周围的宇宙环境是存在磁场的，从银河系---原子核---到太阳系；从宏观到微观，从宇宙到人体再到植物都有磁场。包括每一座山、每一块石头。只是他们的强弱，频率不一样而已。但它们的总体结构都是一样的。有磁场就有N、S极有N、S极就有相应的吸引力和排斥力。

模拟自转：地球周围的宇宙环境存在着无定形态，时刻发生变化的磁场（电动机的旋转磁场）。由于地球内部的矿物金属或液态金属流体构成了一l条“导线”（电动机转子导条）。由于变化磁场的磁力线不断切割“导线”，于是“导线”产生了感应电动势，进而产生感应电流。（同时感应电流又会产生一个与原磁场相反的磁场，也就是人们所说的地磁场。）感应电流在磁场中受到电磁力的作用，于是在电磁力的作用下，地球就转动起来了。

5 方法及总结

总之，将地球自转类比为电动机的旋转，不仅论述了地球磁场的来源（“电流”产生的感应磁场），还能直观地解释地球自转原因，切实将整个过程有机的结合了起来。将自然与科技相联系，通过科技探究自然奥秘，更好地阐释了科技来源于自然又反应映自然的真理所在。