感应电流精选(九篇)
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第1篇：感应电流范文
关键词：电磁感应；实验探究；电流
作者简介：文代铭（1968-），男，贵州遵义桐梓县人，大学文化，中学高级教师，研究方向初中物理教育教学研究.
1 教材分析
1.1 作用和地位
本内容是沪科版义务教育教科书《物理》九年级（全一册）第十八章第二节，在电生磁的基础上，进一步学习磁生电的知识，具有承前启后的作用，是揭示电磁规律，完善电磁体系的重要内容，教材的设计意图是渗透自然现象相互联系的思想，进一步运用“转换法”学习物理知识，以实验为基础，探究感应电流的a生及特点，提高学生的科学素养和探究能力.
1.2 学情分析
九年级学生学习了电、磁、能量的基础知识，在奥斯特实验的基础上知道了电生磁的相关知识，对电磁联系有一定的认识和探究能力，但不全面，没有形成体系.
1.3 教学目标
根据《义务教育物理课程标准（2011年版）》的要求、结合教学内容和学生基础，使知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标有机整合而确定如下目标.
（1）通过实验，探究并了解感应电流产生的条件.
（2）了解电磁感应现象在生产生活中的应用，了解交流发电机的工作原理.
（3）经历科学探究的过程，提升学生的科学素养，培养学生交流与合作的意识.
1.4 教学重难点
重点：感应电流产生条件的了解；交流与合作意识的培养.
难点：电磁感应现象的实验探究.
1.5 教学准备
教师用：发电机模型及动画、手摇式电筒及内部结构示意图.
学生用：支架、导体（线圈代替）、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导线等.
2 教法与学法
教法：实验探究，归纳总结的教学方法.
学法：自主探究、交流合作的学习方法.
3 教学过程
3.1 创设情境，导入新课
用手摇式电筒导入新课.请学生把不发光的手电筒摇一摇，使电筒发光，激发学生的好奇心和求知欲，从而导入新课.
展示发电机模型.介绍其结构，摇动发电机，让学生观察小灯泡发光情况，取下发电机的磁体，再摇动观察.
提出问题：如何在磁场中产生电流？
3.2 自主探究，获得电流
学生思考后猜想.教师记录并整理学生的猜想.
把学生分成若干小组，引导学生参考教材中18-11图，结合实验器材，设计实验，连接电路，闭合开关.
尝试用各种方法使导体在蹄形磁体中运动产生电流（观察灵敏电流计的指针是否偏转），把实验探究的过程和观察到的现象记录在表格中.学生探究时，教师巡视，对实验中出现的问题及时指导.
接着探究影响电流方向的因素（改变磁场方向或线圈运动方向，观察灵敏电流计指针的偏转方向如何变化）.断开开关重做上述实验.
3.3 思维加工，弄清实质
展示各小组的探究成果，全班交流分享，概括电磁感应现象.
讨论以下问题.
（1）导体运动的方向与磁感线斜切割时，是否产生电流？
（2）导体不动，移动蹄形磁体，是否产生电流？
讨论后动手做一做.归纳总结产生感应电流的条件.在班级交流.
问题探讨：电磁感应现象中能量是如何转化的？
学生思考讨论后，教师引导：产生电流时，需外力使导体或磁体运动做功，消耗机械能，得到电能.
分析手摇式电筒的发电原理.展示电筒内部结构示意图并介绍，请学生分析（前后照应）.
3.4 联系实际，应用知识
电磁感应现象在生活、生产中有大量的应用，除发电机、手摇式电筒以外，还有动圈式话筒（麦克风），POS机、变压器等.
引导学生结合教材中18-15图阅读课文，了解交流发电机的发电过程.播放动画，加强了解.与直流电动机对比学习（两人一组，分别打开教材151页和167页的电动机工作原理和交流发电机发电原理示意图，合作完成）.
思考并讨论以下问题：
（1）发电机的工作原理是什么？
（2）发电机产生的是交流电还是直流电？
分组讨论后在班级展示交流，展示成果由学生点评，教师作正面评价.
课外知识链接：法拉第与电磁感应（学习科学家的探究精神）.
3.5 作业设计
设计2-3个课堂练习题，当堂检测.并完成教材168页第1、3、4题.
课外活动：利用废旧玩具中的直流电动机发电（使小灯泡发光）.下节物理课展示，比比看，谁做得好.
3.6 课堂小结
引导学生小结，归纳知识要点，谈谈探究的收获和存在的疑惑.
4 板书设计
边教学边板书本节的重点和要点，构成框架，形成电磁知识体系.板书如下.
参考文献：
第2篇：感应电流范文
1 电路不闭合也能产生感应电流？
教材（同上）第3节《楞次定律》后面“问题与练习”中的第6题是这样的：
图1中的A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点转动.用磁铁的任意一极去接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环时，又会产生什么现象？解释发生的现象.
对于磁极移近或远离有缺口的B环的情况，人教社配套的教师教学用书是这样解释的：“由于B环是断开的，无论磁极移近或远离B环，都不会在B环中形成感应电流，所以B环不移动.”
这是大家熟悉的“楞次环”实验，中学物理实验室一般都有这样的装置，不少教师也会演示这个实验.由于将普通条形磁铁插入A环时，A环中产生的感应电流毕竟很小，楞次环产生的转动效果不是很理想，于是有人换用圆柱形钕铁硼磁铁，钕铁硼磁铁俗称“磁王”，磁性是普通铁氧体磁铁的10多倍.笔者将4块直径2.0 cm、高度3.0 cm的钕铁硼磁铁串接起来，当作条形磁铁使用，重复上述实验，转动效果十分显著.出人意料的是，当把磁铁迅速插入、拔出B环时，B环竟然也像A环一样，发生了同样情形的转动！尽管转动幅度没有A环明显，但完全能够观察，多次重复实验，结果一致.
B环发生转动，说明B环内产生了感应电流，这究竟怎么回事呢？下面笔者尝试作出解释：根据麦克斯韦电磁场理论，不论铝环闭合与否，只要穿过铝环的磁通量发生变化，都会在铝环所在的周围空间激发感应（涡旋）电场，这个电场将推动铝环中的自由电子定向移动，产生感应电动势E，其大小满足法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt，在这里，自由电子所受的感应电场力就是产生感生电动势的非静电力.对有缺口的B环来说，由于存在感应电动势，从而使整个铝环相当于一个没有接入外电路的电源，缺口的两端就是电源的正负极.我们知道，常见的电源比如干电池或者蓄电池，电动势基本是不变的，如果电池不接外电路，其内部不会有电流存在.但在这里，铝环中原来并没有电动势，且磁铁插入（或拔出）铝环过程，磁通量的变化率ΔΦΔt也并非恒定不变，所以环内电动势必定从零开始逐步增加，这个过程可能时间很短，但绝不等于零.因此在这很短的时间内，环中必然存在从（等效电源）负极流向正极的电流，正是这个电流使铝环与磁铁发生相互作用而转动.
我们甚至还可以这样理解：将铝环看成电源，铝环正对的缺口部分看成电容器，如图2所示.在图2右侧的电路中，当开关S闭合时，尽管电容器两极板之间并不导通（即电路不闭合），但电路中仍会存在短暂的充电电流.所以当磁铁插入、拔出铝环，电动势增大的同时也发生着电源对电容器的充电，铝环的转动正是放大和显现了这个过程.
上述分析，似乎支持电路不闭合也能产生感应电流的观点，其实不然.我们知道，在直流电路中，大家都会承认：电路如果是断开的，则电路中不会产生电流.但也有些特殊情况，比如电路中串接有电容器的时候，即使电键闭合了，由于电容器的两极之间是绝缘的，整个回路仍然可看成是断开的.并且在暂态过程中，回路是可能存在充电和放电电流的.不过，通常情况下，我们并没有因为这个暂态过程，而否定“电路断开则电路中没有电流”的说法，否则，无异于因噎废食，显然，图1的例子也与此类似.加之，在电磁感应中，我们所说的感应电流应由感应电动势产生，其大小满足于闭合电路的欧姆定律，而非所谓类似的电容器充放电的情况.因此这种情形不能看成电路闭合的例外.
2 磁通量不变也能产生感应电流？
教材（同上）第2节《探究感应电流的产生条件》“问题与练习”中第1题的第（2）问，是一个矩形闭合导线框放在匀强磁场中，保持线框平面始终与磁感线垂直，使线框左右运动，如图3所示.要求判断线框中是否产生感应电流.
教师教学用书认为回路磁通量不变，线框中不会产生感应电流.如果我们再从电磁感应的本质作深入分析，还会发现这样的奇怪现象：ab边、dc边中存在电流.如图4所示，这是图4线框中ab边的一个局部放大图，当线框以速度v1向右切割磁感线运动时，ab边中的自由电子将受到由a指向b的洛伦兹力f1，f1推动该电子向b端运动，结果a、b两端将聚集电荷而产生电势差.这里的f1实际上就是产生动生电动势的非静电力.
由于dc边与ab边运动相同，dc边也将产生电动势，且a、d点的电势及b、c点的电势始终相等，因此线框bc边、ad边不会出现感应电流.
如果线框做匀速运动，随着a、b两端电荷的不断积累，它们建立的电场对ab边内自由电子的作用力不断增大，直至电场力增大到与洛伦兹力f1相平衡为止.不难理解这一过程持续的时间也是非常短暂的，同理dc边的情况也一样，因此这时ab、dc边中也不会出现持续的感应电流.但如果线框做变速运动，原题中的“左右运动”就属于这种情形，这时ab、dc边内自由电子所受的洛伦兹力f1将随速度的改变而改变，这样电场力与洛伦兹力的平衡关系将不断被打破，这时ab、cd边中就有可能出现持续的感应电流.
需要说明的是，图4中的f1虽然作为产生动生电动势的非静电力，可对电子做功，但它实际上仅是电子所受洛伦兹力f的一部分.因为电子在定向移动时，还将产生一个速度v2，对应的洛伦兹力为f2，电子运动的合速度为v，总的洛伦兹力为f，f与v仍然垂直而不做功.
再看一个例子.如图5所示，让线圈A自由落下，并通过一段有匀强磁场的空间，试定性地讨论线圈运动的加速度变化情况（不考虑空气阻力）.
这实际上是人教版全日制普通高级中学教材第二册（必修加选修）第十六章第4节《楞次定律的应用》书后练习的第6题.现考察线圈A全部进入磁场的情况.教师教学用书认为此时磁通量不变，没有感应电流产生，不会受到磁场力（安培力）作用，所以线圈的加速度为g.
第3篇：感应电流范文
【关键词】 电阻抗
关键词: 感应电流;电阻抗;计算机模拟;算法;体层摄影术;牛顿迭代法
摘 要:目的 在仿真模型的基础上，研究一种用感应电流激励的动态电阻抗断层成像算法―牛顿迭代法的特性及其对独立测量数的依赖性. 方法 利用有限元法对成像区域进行离散，然后再用牛顿迭代法针对不同的线圈数进行求解、成像，以资比较. 结果 对同一目标，分别就不同的线圈数得到了成像结果，表明牛顿迭代法对电导率扰动的定位是基本准确的，成像误差随线圈数的增加而减小. 结论 用牛顿迭代法解动态感应电流电阻抗断层成像的逆问题是可行的，但在独立测量数小于剖分单元数的情况下，迭代过程不会准确的收敛于实际的电导率分布，而是一种近似;在独立测量数大于剖分单元数的情况下，迭代过程可以收敛于实际的电导率分布，从而得到高质量的重构图像.
Keywords:induced current;electric impedance;computer simulation;algorithms;tomography;Newton it-eration method
Abstract:AIM To study the property of the algorithm of dynamic induced current electrical impedance tomography-Newton iteration method and its dependency on independent measurement.METHODS FEM method was used to dis-cretize the imaging area，and then Newton iteration method was used to solve the problem and reconstruct images with different numbers of coils for comparision.RESULTS With different coils，different images were obtained.The results indicated that Newton iteration method could be used to lo-cate the conductivity perturbation accurately，and that when the number of independent measurement increased，the imag-ing error would decrease.CONCLUSION Newton iteration method is a feasible method for the inverse problem of dy-namic induced current electrical impedance tomography.But，when the number of independent measurement is less than the number of FEM element，the iterative process will not converge accurately at the practical conductivity and the re-sult is just an approximate.When the number of independent measurements is larger than the number of FEM element，the iterative process can converge accurately at the practical conductivity，by which high quality images will be obtained.
0 引言
感应电流电阻抗断层成像（induced current elec-tric impedance tomography，ICEIT）是电阻抗断层成像（EIT）技术的一个新的分支，该技术利用载流线圈在成像区域内产生变化的磁场，由电磁感应原理在成像区域内产生感应电场，继而通过区域周围的电极测量区域边界上的电位，经一定的重构算法来得到成像区域内电阻抗分布的图像.ICEIT按成像目标的不同可分为静态和动态两种，静态ICEIT以成像区域内的电阻抗的绝对分布为成像目标，动态ICEIT则以成像区域内的电阻抗变化量的分布为成像目标.到目前为止，只有ICEIT的动态算法可见诸报道.我们假设成像区域为一圆形区域，测量电极等间隔分布在区域的边界上.激励电流为频率是50kHz的正弦电流，大小是500mA.激励线圈的圆心等间隔分布在以成像区域的圆心为圆心的一个圆周上.成像算法需要两组测量数据之差，一组是电导率无扰动时的边界电压，即背景的边界电压，此时电导率为均匀分布，另一组为电导率发生扰动时的边界电压.独立测量数等于电极数减一再乘以线圈数.对给定的有限元剖分模型，设成像区域内的每个单元内的电导率为常数［1］ .
动态感应电流电阻抗成像模型如Fig1所示.
图1 动态感应电流电阻抗成像模型示意 略
1 正向问题
ICEIT的正向问题是指已知成像区域电导率的分布和激励线圈的电流，求成像区域的电位分布.由麦克斯韦方程组出发，可得ICEIT问题的微分方程［1］ :・［（σ+jωε）ψ］=-jωA・（σ+jωε）2 A=μ0 （σ+jωε）（-ψ-jωA） （1）其中，ψ为成像区域的标量电位，σ为成像区域的电导率，ω是激励电流的正弦角频率，ε为真空介电常数，A是成像区域的矢量磁位，μ0 是真空磁导率，为矢量微分算子，j为虚数单位.边界条件是［1］ :ψn=jωA・n （2）由于电导率发生扰动时的矢量磁位和没有扰动时的矢量磁位相比，差别很小，因此，可假定二者相等，这样可使电位的计算得以简化.又由于在50kHz电流的激励下，成像区域内的位移电流和传导电流相比可忽略不记，可假设位移电流为零.由这两个假设，并将电位的实虚部分离，可将微分方程组（1）简化为［1］ :・（σψ）=-ωA・σψn=-ωA・n （3）和微分方程（3）相对应的能量泛函是［2］ :
f（ψ）=12 ∫Ω ［σ ψ 2 ］dΩ+ ∫Ω σωA・ψdS=min （4）Fig2是用于有限元法的剖分模型，剖分规模为4层和6层，节点数分别为81和169，单元数分别为128和288.用有限元法将成像区域离散，计算（4）的左侧并对节点电压矢量求导，可得关于节点电压的线 性方程组［1］ :s（σ）v=b（σ） （5）其中，v为节点电压矢量，σ是单元电导率组成的矢量，S（σ）为系数矩阵，b（σ）是常数矢量，他们均是σ的函数.解此方程组，即可得节点电压值v.
图2 用于有限元法的剖分模型 略
2 牛顿迭代法
ICEIT的逆问题是指已知激励线圈的电流和成像区域的边界电压，求成像区域电导率的分布.由于边界电压的测量值中，既有标量电位的成分，又有感应电动势的成分［1］ ，由于电导率发生扰动前后，感应电动势变化很小，经过两组测量值相减，可抵消感应电动势的成分，这样，仅能得到标量电位的差值，所以，仅能用于动态算法［1，2］ .由方程（5）可得:v=S（σ）-1 b（σ）.边界电压差表示为:g=c（s（σ）-1 b（σ）-s（σ0 ）-1b（σ0 ）） （6）其中g为相邻电极的标量电位差矢量，c为关联矩阵，σ0 为已知的背景电导率.对于n个激励线圈，可得n个形如（6）的方程组，将这些方程组并到一块，即可得逆问题的方程组，可表示为:G=S（σ）-S（σ0 ） （7）这是关于电导率σ的非线性方程组.其中未知数的个数就等于剖分单元的个数.把（7）改写为:F（σ）=S（σ）-S（σ0 ）-G=0，用牛顿迭代法解非线性方程组的步骤如下:（1）令i=0，设σi =σ
0 .（2）在σi 处F（σ）=0将用它的切平面F（σ）-F（σi ）=F（σ）σ（σ-σi ）代替，解之可得:σ-σ
i =σ i =pinv（F（σ）σ）・（F（σ）-F（σi ））其中，pinv（X）是求广义逆的函数［3］ .（3）令σi+1 =σi +σ i ，i=i+1，重复步骤（2）和（3）.
在一定的判据下，迭代若干次数后，即可得方程（7）的在一定误差范围内的近似解.
3 成像结果
Fig3是针对不同的线圈数得到的成像结果.其中，激励线圈的半径为25cm，成像区域的半径为15cm，线圈中心距成像区域的圆心9cm，激励电流为500mA，剖分规模为4层，节点数81，单元数128，电极数为16，背景电导率为100Ωm，扰动也为100Ωm.成像误差定义为:error=1NΣN i=1 （σi -σi’ ）2其中，N为剖分单元数，σ
i 为第i个单元的实际电导率，σi’ 为第i个单元的计算电导率.在计算的过程中，系数矩阵的条件数有随线圈数的增加而增加的趋势，经过适当地选取校正因子，可将系数矩阵的条件数控制在108 数量级以内［4，5］ ，这时对成像结果的影响基本可忽略.
Fig4是另一组成像结果，其中剖分规模为6层，电极数16，节点数为169，单元数位288，其他设置与Fig1相同.
图3 － 图4 略
以上试验结果表明，牛顿迭代法对扰动区域的定位是准确的，但当独立测量数小于剖分单元个数的个数时，所得扰动区域的面积明显大于扰动区域的实际面积，随着线圈的增加，成像误差将逐渐减小，当独立测量数大于剖分单元个数的个数时，所得扰动区域的面积明显的减小，逼近实际的面积.成像结果的精度和线圈数并不是直线关系.
4 讨论
用牛顿迭代法解ICEIT的逆问题是可行的，当独立测量数大于剖分单元个数时，迭代过程可收敛于电导率的真实分布，这时将得到高质量的图像，但是，由于受实际系统条件的限制，如测量系统的测量精度等，电极数和线圈数不能无限的增加，到一定的程度，将因为系统误差的增大而使成像质量恶化.这使有限元的剖分规模受到一定的限制.另外，在某些情况下，即使独立测量数很大，牛顿迭代法也可能不收敛，或者收敛速度很慢［6］ ，如何合理地处理这些问题，还需作进一步的工作.
参考文献
［1］Gencer NG，Kuzuglu M，Ider YZ.Electrical impedance tomog-raphy using induced current ［J］.IEEE Trans Med Imaging，1994;13（2）:338-350.
［2］Ruan WX，Guatdo R，Adler A.Experimental evaluation of iter-ative reconstruction methods for induced current electrical impedance tomography ［J］.IEEE Trans Med Imaging，1996;15（2）:180-187.
［3］Tang M，Dong X，Qin M，Fu F，Shi X，You F.Electrical impedance tomography reconstruction algorithm based on gener-al inversion theory and finite element method ［J］.Med Bio Eng Comput，1998;36（4）:395-398.
［4］Liu RG，Dong XZ，Qin MX，Tang MX，You FS，Shi XT.A regularized method in reconstructed algorithm of electrical impedance tomography ［J］.Di-si Junyi Daxue Xuebao（J Fourth Mil Med Univ），2000;21（1）:107-109.
第4篇：感应电流范文
关键词：牵引电机；转子退轴；感应加热
前言
交流牵引电机是轨道交通车辆的核心零部件，在结构上分成定子（固定不动的部分）和转子（旋转的部分）两大部件[1]。当牵引电机定子与三相电源接通后，电机将产生旋转磁场，转子在该磁场作用下受力转动，转子中的转轴通过联轴节与车辆的轴联接起来，从而带动车辆轴随电机转子一起转动，进而实现轨道交通车辆的行驶[2]。因此转轴在牵引电机中扮演着传递动力的重要角色，是交流牵引电机重要零部件之一。在牵引电机制造行业，经常会出现转子转轴磕碰伤、锈蚀等情况。若仅因为转轴原因而导致整个电机转子报废，这将造成极大的浪费，因此对该类型转子，可以通过更换转轴来挽救转子铁心，减少浪费现象，降低生产制造成本[3]。要实现转子铁心的重复利用，则需要一种可靠的工艺方法将原报废转轴退出转子，同时保证在退轴过程中不影响转子铁心的使用性能。
1 转子退轴分析
1.1 基本工作原理
将待退轴转子放入感应加热退轴工装（缠绕了耐高温柔性电缆）内，当感应加热设备启动后，感应加热工装内的电缆将通入一定功率、频率的交变电流，感应加热退轴工装周围即产生交变磁场[4]。在交变磁场的电磁感应作用下，工装内的转子铁心产生封闭的感应电流（即涡流）。感应电流在转子截面上的分布很不均匀，表层电流密度很高，向内逐渐减小。由于转子铁心（硅钢片）自身带有电阻，转子表层高密度电流的电能将转变为热能，使表层的温度快速升高，从而实现外部的转子铁心加热[5]。
1.2 转子退轴加热温度理论计算
1.3 感应加热时间理论计算
上述例子转子铁心重量为125KG；根据1.2计算的加热温升，设定需加热温升200K；硅钢片的比热容C为0.46×103 J/（kg×K）。
根据能量公式Q=C×m×t，转子铁心需要输入的热量为：
Q=C×m×t=0.46×103×125×200=1.15×107 （J）
感应加热设备输出功率W=22kW，假设无能量损耗，则需要的加热时间：
t=Q/W=（1.15×107）/（22×103）=522.73（s）=8.71（min）
2 感应加热退轴验证实施
2.1 验证实施设备工装
本验证过程需要用到的设备工装仪器有：感应加热设备、油压机、感应加热退轴工装、D级贴片温度试纸、内径千分尺等。
2.2 感应加热退轴验证目标
本验证实施要实现将转子中报废转轴在感应加热条件下顺利退出，同时确保退轴后转子铁心内腔直径满足要求，转子铁心外表面无过热现象。因此需实现以下目标：
（1）感应加热9min后，报废转轴顺利退出转子。
（2）退轴后，转子铁心表面温度不超过300℃。
2.3 验证实施过程
分别选取3台电机转子，每台转子沿轴向在铁心表面传动端、中间位置、非传动端分别贴1张D级贴片温度试纸将待退轴转子放置于油压机工作台位将感应加热退轴工装放置于待退轴转子上确认感应加热设备连接完好启动感应加热设备到达感应加热时间后关闭感应加热设备启动油压机将报废转轴压出转子将已退出废轴的转子铁心移出油压机工作台位记录转子铁心表面温度（贴片温度试纸）待转子铁心冷却到常温后，测量转子铁心内腔直径。
2.4 验证实施结果
根据实施过程进行感应加热退轴后，3台转子都顺利退出报废转轴，转子铁心内腔无拉伤情况；铁心表面颜色正常，无局部过热情况。
2.4.1 感应加热退轴后，转子铁心表面温度具体数据如表1。
2.4.2 感应加热退轴后，转子铁心内腔直径具体数据如表2。
2.5 测量数据分析
从表1数据可以看出，按要求感应加热后转子铁芯表面温度都在300℃以内，转子铁心表面o局部过热情况。
从表2数据可以看出，铁心内腔直径满足设计要求（），感应加热退轴过程没有对转子铁心造成拉伤情况，转子铁心可以重复利用。
3 结束语
结合交流牵引电机退轴加热温度及感应加热时间进行计算分析，并通过实际验证确认感应加热能够可靠的应用于牵引电机转子退轴中。通过对退轴后的转子铁心内腔直径进行检测，转子铁心表面温度检测确定感应加热退轴后的转子铁心满足要求，可以重复利用。
参考文献
[1]居志尧.牵引电动机检修技术[M].北京：化学工业出版社，2009.
[2]牛维扬，李祖明.电机学（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2013.
[3]孙克军.中小微型电机使用与维修手册[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]潘天明.现代感应加热装置[M].北京：冶金工业出版社，1996.
第5篇：感应电流范文
一、课堂教学设计理念和教学思路
让学生更好地体验科学探索的方法和过程，发展学生的自主学习能力，提高分析问题、解决问题的能力。使全身心地投入到学习中的学生，养成高效率的学习习惯和良好的思维品质。让学生在学习的过程中体验到学习的乐趣和成功。本节课在教学上采用如下教学流程：
演示实验、提出问题——分类演示、做好记录——寻找“中介”、找出关系——实验验证、总结规律——规律应用、深化理解。
二、教学目标
1.知识与技能：
（1）理解楞次定律的内容，能灵活运用楞次定律判断感应电流方向，解决实际问题；
（2）熟练掌握右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种特殊表现形式。
2.过程与方法：
体验楞次定律实验探究过程，提高分析、归纳、概括及表达能力。
3.情感、态度、价值观：
（1）重温科学家艰辛的研究过程，学习他们对科学严肃认真，不怕困难的态度；
（2）学生通过观察分析，体验发现过程中的乐趣和美的享受。
三、教学重、难点
重点：学生对楞次定律的理解。
难点：（1）引导学生通过实验探究、总结规律；
（2）对楞次定律的灵活应用。
四、教学步骤
1. 新课引入。
通过演示条行磁铁插入、抽出带有灵敏电流计的线圈的螺线管中，电流计的指针偏转方向不同，引出问题——感应电流的方向如何判断。
2. 实验探究。
师：通过刚才的演示实验，同学们能够判断出电流方向与插入磁铁和抽出磁铁两个相反的状态有关，请同学们猜想电流方向还有可能和什么因素有关。
生：可能还与磁场方向有关。
师：结合学生们的分析，我们通过下面的演示实验来探究感应电流和哪些因素有关，实验过程中同学们注意观察，做好下面的表格记录：
（通过学生的回答完成上面表格的填写。）
3.实验分析。
师：请同学们观察表格记录情况，分析各个项目的联系，从而找出规律。
生：通过观察发现，感应电流方向与磁场方向没有什么关系。
师：同学们说得非常好，通过表格记录，我们的确没有找到电流方向与磁场方向的直接关系，请同学们再深入思考一下，能不能找一个“中介”，这个“中介”既与感应电流方向有关又与引起感应电流的磁场的某个因素有关，这样我们就间接地找到了联系。
生：老师，你看能不能用这两项来描述感应电流的关系，我发现磁通量的变化与感应电流有关系，比如表格第一列通过线圈的磁通量增加，产生的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，表格第二列通过线圈的磁通量减少，产生的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，第三列和第四列感应电流的磁场方向与原磁场的方向也有类似的规律。
师：你分析得非常好，你找到了感应电流的磁场与原磁场通过线圈的磁通量的关系，我们要找的“中介”正是感应电流的磁场。我们再来深入地分析一下。
师：感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反。
生：不一定。有时相同，有时相反。
师：在什么情况下，B感与B原同向？在什么情况下B感与B原反向。
生：当Φ增大时，B感与B原相反；当Φ减小时；B感与B原相同。
师：你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用？
生：当Φ原增大时，B感与B原相反，它不想让穿过线圈的磁通量增大；当Φ原减小时；B感与B原相同，它不想让穿过线圈的磁通量减小。
师：同学们分析得非常好，我们找到了感应电流的磁场与引起感应电流的磁场的关系，当Φ原增大时，B感与B原相反；当Φ原减小时，B感与B原相同。即B感对磁通量的变化起阻碍作用。知道了感应电流的磁场，再通过我们之前学习的右手螺旋定则，感应电流的方向也就判断出来了。
4. 总结规律，加深理解。
通过师生的互动，分析总结出感应电流的判断方法。
（1）楞次定律的内容：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。
对定律关键词阻碍的分析：
（a） 谁在阻碍（感应电流的磁场在阻碍）？（b） 阻碍什么（引起感应电流的磁通量的变化）？（c）如何阻碍（当Φ原增大时，B感与B原相反；当Φ原减小时；B感与B原相同）？
通过以上3个问题的设计，使学生对楞次定律有了一个更深刻的认识，对定律中涉及到的原磁场、感应磁场、磁通量的变化等物理量间的关系更加清楚了，对分析问题起到引领的作用。
（2）楞次定律的应用：
例1：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B变大或变小，问：
①线圈里有没有感应电流？
②感应电流方向如何？
分析：由于B是变化的，所以穿过线圈的磁通量是变化的，根据感应电流产生的条件，线圈中有感应电流。感应电流的方向用我们刚学习的楞次定律来判断。B如果变大，通过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍磁通量的增大，所以感应电流产生的磁场是点场，即垂直纸面向里；B如果变小，通过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场阻碍磁通量的减小，所以感应电流产生的磁场是叉场，即垂直纸面向外。（师生总结：通过这道例题我们可以总结为——增反减同。）
例2：如图所示，金属棒ab以速度v沿着金属导轨向右匀速运动，通过电阻中的电流方向如何？
师：请同学们自己动手判断一下通过电阻的电流方向。
生：通过楞次定律可知金属棒ab中的电流方向是由b到a，那么通过电阻的电流方向就是由d到c。
师：同学们判断得非常好，那么也能感觉到运用楞次定律解决问题是比较麻烦的，同学们思考一下能否有一种方法像左手定则或右手螺旋定则那样，把几个要素集中在一个手上，这样判断起来就方便多了。
生：老师，借鉴左手定则或右手螺旋定则都是让磁感线垂直穿过手心，我让磁感线垂直穿过右手的手心，拇指的指向代表运动方向，四指的指向代表电流方向，这样的结果和运用楞次定律的判断是一致的，这样可以吗？
师：同学们总结得非常好，你们总结的方法叫做右手定则，它是楞次定律的一个特例。
师：请同学们分析一下在什么情况下用哪种方法更好些。
生：任何情况都可以用楞次定律判断感应电流的方向，但像例2这种切割型的用右手定则判断更方便些，而像例1这种磁场强弱变化的右手定则就判断不了。
师：同学们分析得非常好，这就叫做——楞次定律全都管，导体切割右手看。
5.课堂小结。
第6篇：感应电流范文
关键词： 电工基础课程 《电磁感应》 产生条件 方向判定 楞次定律
在电工基础课程教学中《电磁感应》这一章的核心内容是让同学们掌握电磁感应现象及其规律，然而教师讲起来难，学生学起来难，难就难在它看不见、摸不着、抽象而又是实实在在的东西。我通过几年的教学实践谈谈《电磁感应》这一章的教学体会。
所谓电磁感应，就是研究电—磁之间的相互关系。经过人们长期生活实践和历代科学家的研究发现，电和磁不但可以相互转化，而且有一定规律，和任何事物一样，它们之间的关系必须具备一定的外部条件。下面以感应电流为例，重点阐述磁—电现象的变化规律。
一、感应电流产生的一般条件
导体在磁场中做适当的相对运动，即切割磁感线将产生感应电流。这是著名物理学家法拉第经过实验得到的结论。这里要特别向学生讲清楚这个定律的两个方面：一是“由闭合电路的一部分导体在磁场里作切割磁感应线运动是导体会产生感生电流”。我们叫“一段切割”。二是“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合回路就会产生电流”，简称回路磁通量变化。这是一种现象的两种表现形式。
依照以上所述，老师在课堂上做一些简单的实验，学生在一旁观察、体会。深刻理解感应电流产生的条件：（A）电路闭合。（B）穿过电路内部的磁通量发生变化。两者缺一不可。在讨论电磁感应这个问题时，必须始终牢记“变化”二字。
改变电路内部磁通量主要有以下几种途径。
根据法拉第Φ=BScosα；
1.磁感应强度B发生变化，引起闭合线圈内部磁通量变化。如图a、b。
a b
2.闭合线圈面积发生变化，引起闭合线圈内部磁通量发生变化。如图c。
c d
3.置于磁场中的闭合线圈平面与磁感应强度B的方向之间的夹角发生变化时，闭合线圈内的磁通量将发生变化。如图d。
通过以上讲解和实验，学生对感应电流的产生和变化形成了基本的概念。
二、感应电流方向的判定
有感应电流的产生，就有其流动的方向。经过大量实践证明感应电流的判定可分为两种情况，分别叙述如下。
第一，在闭合线圈的一部分作切割感应线运动时，线路中将有感应电流流过，这时感应电流的方向可用右手定则判定，具体步骤如下：伸出右手，使拇指与四指垂直，并跟手掌在同一平面内，那么四个手指所指的方向就是感应电流的方向（实验图略）。让同学们观察电流表反复实践几次验证一下电流方向是否和实际测定的相一致。
第二，当闭合线圈内部的磁通量发生变化时，导体内部将有感应电流流过，其感应电流的方向可用楞次定律来判定，步骤如下：（1）确定闭合回路中引起感应电流的原磁场方向。（2）确定原磁场磁通量是如何变化的，即增加还是减小。（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。（4）利用安培定则确定感应电流方向。
在同学们利用楞次定律判定感应电流方向时必须注意：“阻碍”不是阻止；阻碍磁通量变化——磁通量增加时阻碍增加（感应电流磁场和原磁场方向相反，起抵消作用）；磁通量减少时阻碍减少（感应电流方向和原磁场方向一致，起补偿作用）。
以上所讲右手定则和楞次定律，作为判断感应电流方向的两种方法，尽管表述不同，但其本质是完全一致的。比如前面讲的一根导线在磁场中向右运动时，用右手定则判定电流方向很方便，但我们也可以用楞次定律来判定感应电流的方向。导体向右运动时闭合电路的面积减少，穿过闭合电路的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁场磁通量的变化，即感应电流磁场方向与原磁场方向一致（垂直向下）。根据安培定则，感应电流方向按顺时针流动，与右手定则所得结果一致。
感应电流方向的判定要让学生反复练习并熟练掌握。
对以上两种判定方法在本质上的一致性，法拉第曾这样说：“磁感线的增减不是指磁感线总数的绝对增加或减少，所谓增加是指存在于空间的磁感线向圈内收缩；所谓减少是指通过线圈的磁感线向线圈外空间的扩散。”自然这种增减必然要引起磁感线切割导线。
三、楞次定律的应用
前面所讲感应电流的产生和感应电流方向的判定其最终目的在于应用。楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义，下面我们将通过具体例子的分析作重点说明。
1.现象解释：首先向学生提出日常生活中的一些电磁现象方面的问题，然后对此现象作出解释。如在两块磁铁中间有一个可以自由摆动的金属A，在金属板自由摆动的过程中，磁场将起到一个阻碍金属板摆动的作用，这种现象称为电磁阻尼现象，我们来讨论一下它的原理。
2.分析与解答：对于金属板A，我们可以认为它是由一系列线框组合而成的，当金属板进入磁场时，这些线框中的磁通量将增加，根据楞次定律，这些线框中的感应电流的磁场将阻碍原磁场磁通的增加，由此可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，因此可确定A板中感应电流方向，根据左手定则，A板将受到一个阻碍其运动的磁场力F的作用。
当金属板A离开磁场时，构成金属板A的各线框中的磁通量将减少。根据楞次定律，这些线框中感应电流磁场将阻碍原磁场磁通量的减少，从而形成与进入磁场中时A板中相反的感应电流，根据左手定则可以确定，金属板A将受到一个阻碍其离开磁场的磁场力F′作用（F′方向和F方向相反），从而使A板摆动减慢。这个问题也可用能量守恒来解释，金属板A在进入与离开磁场过程中，由于金属板A中将产生感应电流，从而使A板的动能转化为电能，因而A板的动能减少，即磁场将起到一个阻尼A板振动的作用。
这是一个实际应用的例子，通过这个现象使同学们在实践中更深刻地掌握电磁感应原理。
3.判断感应电流方向：如图e有一个闭合的圆形线圈，在其中放置一个条形磁铁，当条形磁铁作如下运动时线圈中有无电流？若有感生电流，试判定其感应电流方向；若无感应电流，说明其理由。
（1）条形磁铁在线圈内平面绕中心旋转；进入与穿出线圈内部的磁感线条数恒为零，因而线圈内磁通量不发生变化，线圈内无感应电流。
（2）条形磁铁在线圈内平动，进入与穿出线圈内部的磁感线条数恒为零，因而线圈内磁通量也不发生变化，线圈无感应电流。
（3）当条形磁铁绕轴OO′旋转，若旋转方向是N极向纸外，S极向纸内，由于条形磁铁两极间磁场较强，因此旋转时线圈内磁通量将减少。根据楞次定律，线圈内感应电流磁场将与原磁场方向相同，故线圈中的电流方向按逆时针方向流动。
第7篇：感应电流范文
关键词：楞次定律；教学设计；学生实验
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2013）10（S）-0030-4
1 教材分析
本节教材为高二物理电磁感应部分的楞次定律。内容讲述的是感应电流（感应电动势）方向的规律。教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上，利用高中已学过的知识，较为深入的研究磁转化为电的规律，研究电场、磁场的统一性。这些内容，在高中物理教材中占有重要地位。
教材的问题大多数都涉及到三维空间，对培养学生的空间想象能力极为有益。实验方法在教材中占有重要地位，但不是对实验现象进行简单的罗列或初步总结，而是实验和推理结合起来。得出比较抽象的结论，在这里，学生观察实验的能力和思维能力都将得到进一步的发展。
教材把磁体的磁现象和电流的磁现象统一起来。对于学生认识物质世界是一个观念上的飞跃。电磁感应一章的教材渗透了深刻的对立统一思想，学生对电和磁的统一和相互转化的理解，将为学生形成辩证唯物主义的世界观提供有说服力的素材。另外，教材进一步把能量守恒的观点反映到电磁运动中来。对于学生牢固地树立能量的观点也极为有益。
2 三维教学目标
1 知识与技能
了解楞次对物理学的贡献；
掌握电流放大器的基本使用方法；
理解楞次定律的相关内容；
初步掌握用楞次定律分析问题的基本思路和方法。
2 过程与方法
通过实验和观察，理解楞次定律；
通过科学探究，理解楞次定律的一般应用：
通过科学探究，初步了解从认识到实践的物理方法。
3 情感态度与价值观
初步认识从特殊结论到一般规律的科学思想：
理解物理学是一门实验的科学、实践的科学。
3 教学的重点
1 楞次定律的理解：
2 应用楞次定律判断感应电流的方向。
4 教学的难点
1 由实验归纳总结出楞次定律；
2 对楞次定律的理解。
5 教学方法
实验法、讲授法、练习法等。
6 实验器材
1 教师演示器材：螺线管、条形磁铁、演示电流计各一；废电池一节、多媒体教学平台、导线若干；
2 学生实验器材：灵敏电流计、螺线管、条形磁铁25套、导线若干。
7 课程建构与教学过程
7.1 复习引入
复习前面所学的知识点：
（1）磁通量；
（2）产生感应电流的条件；
（3）通过多媒体课件演示条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中B的变化情况，为新课的实验做好准备。
设置问题，引入新课。（观察实验，回答相关问题）
（1）当磁铁和线圈均静止不动时，电流计的指针是否发生偏转？为什么？
（2）当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时，电流计的指针是否发生偏转，为什么？
（3）产生感应电流的条件是什么？
（只要闭合回路中的磁通量发生了变化，闭合回路中就产生了感应电流）
通过观察实验过程中，当磁极插入和拔出时，实验现象有何不同？（即是观察电流计的指针的偏转方向）该实验现象说明了什么？
从而引出感应电流的方向，进一步提出本节课的学习内容——感应电流的方向——楞次定律（多媒体演示出本节的课题）。
7.2 新课教学
7.2.1 实验探索，总结规律
实验：感应电流的磁场方向与哪些因素有关
学生通过实验进行观察，进行各种推论：（1）可能与产生感应电流的磁场有关；（2）可能与产生感应电流的磁场的变化有关；（3）可能与产生感应电流的磁通量有关；（4）可能与产生感应电流的磁通量的变化有关。因为感应电流的产生是由于磁通量的变化。
师生共同讨论设计探究的实验方案。
1 介绍实验装置；
2 设计实验记录表（如下表所示）
3 实验准备：
（1）查明螺线管线圈的绕行方向。
（2）明确电流计指针的偏转方向与电流方向的关系（用废电池演示）。
电池从正接线柱流入电表，指针向右偏转，电流从负接线柱流入电表，指针向左偏转。
（3）明确实验步骤：将条形磁铁的N极、S极分别插入和拔出线圈，记感应电流的方向，并填入实验记录表中。
4 教师演示：将N极插入线圈。分析实验现象，并填写表格的第一列。
5 学生分组实验：由学生完成余下的步骤，并将实验结果填入记录表。
6，引导学生分析归纳，得出结论：利用课件，让学生填写表格。
（1）当（原磁通量）增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向（相反），此时感应电流的磁场“阻碍”（原磁通量）增加；
（2）当（原磁通量）减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向（相同），此时感应电流的磁场“阻碍”（原磁通量）减少。
学生归纳出结论：感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。
7.2.2 楞次定律
内容：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。
（该规律首先是由俄国物理学家楞次在1833年发现的，人们为了纪念他对物理学的贡献，就把这个规律叫做楞次定律）
（介绍楞次：（1804——1865）诞生于爱沙尼亚。楞次在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳一楞次定律。1834年，楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了楞次定律。1843年楞次在不知道焦耳发现电流热作用定律（1841年）的情况下，独立地发现了这一定律，他用改善实验方法和改用酒精作传热介质，提高了实验的精度。）
对楞次定律的理解：
（1）感应电流的磁场是“阻碍”原磁通量的变化，而不是“阻碍”原磁场。因此，不能认为感应电流的磁场方向总是和原磁场方向相反。
（2）正确理解“阻碍”及“变化”：
“阻碍”不是“阻止”，而是“延缓”、“妨碍”之意。
“变化”：当φ增加时，“阻碍增加”，B与B'的方向相反，起抵消作用；当φ减小时，“阻碍减小”，B与B'方向相同，起补偿作用。
因此楞次定律可以简要表述为：φ增B'反，φ减B'同。
7.2.3 楞次定律的应用
例题分析：
例题1如图1所示，矩形线框abcd的平面跟匀强磁场的方向垂直。当ab边在线框上向右滑动时，ab边中产生的感应电流的方向如何？
解析（1）原磁场B的方向：B垂直向里：
（2）原磁通量的变化：S增加，B不变，φ增加；
（3）由楞次定律“φ增B'反”得，磁场B'的方向垂直向外：
（4）由安培定则确定感应电流的方向：badcb（同时用实验验证判断结果）。
例题2如图2所示。在匀强磁场中。由伸长弹簧构成的回路收缩时，判断感应电流的方向。
解析（学生分析、判断，老师补充）
总结出判断感应电流的方向的步骤：首先明确所研究的回路。
（1）原磁场B的方向；
（2）原磁通量φ的变化；
（3）由楞次定律判断感应电流的磁场B'的方向：
（4）由安培定则确定感应电流的方向。
8 巩固练习
例题3如图3所示，导线AB和CD互相平行，当AB所在电路中的开关K断开时，导线CD中的感应电流向哪个方向流动？
解析 指导学生进行分析：
（1）回路CDEF是题中要求研究的闭合回路，通过该回路内的原磁场是导线AB中流过电流时产生的，根据安培定则，原磁场B的方向为“垂直指向纸里”：
（2）断开K时，原磁场B减小为零，则通过回路CDEF的磁通量φ减少：
（3）根据楞次定律知道，感应电流的磁场B'方向与原磁场B方向相同，即垂直指向纸里：
（4）由安培定则判断，CD中的感应电流的方向由D流向C。
思维拓展：可以让学生继续分析，当开关K闭合时，回路CDEF的感应电流的方向：开关K保持闭合状态，移动滑动变阻器的触头（从左向右）移动，回路CDEF中感应电流的方向。
9 课堂小结
1 楞次定律是电磁感应现象中的重要规律，要正确理解该定律，必须正确理解“阻碍”的含义：φ增B'反，φ减B'同；
2 楞次定律只给出了感应电流磁场方向，要确定感应电流还需要利用安培定则。
10 作业布置
教材练习
11 板书设计
楞次定律的内容：
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。
楞次定律的理解：
（1）“阻碍”的含义：
“阻碍”的现象：
①当穿过回路的磁通量增大时施感磁场与感应电流磁场的方向相反：
②当穿过回路的磁通量减小时施感磁场与感应电流磁场的方向相同。
概括为：增反减同（劫富济贫）。
“阻碍”的含义：阻碍变化。
“阻碍”的结果：不会出现使原来的变化出现相反的情况，它只是延缓了这种变化。
（2）注意区分产生感应电流的“原磁场B”和感应电流的磁场B'。
楞次定律的运用：
解题步骤：
（1）明确原磁场的方向；
（2）明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少：
（3）根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；
（4）利用安培定则判定感应电流的方向。
楞次定律符合能的转化和守恒定律。
楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。
12 课后反思
该案例的主要思路是将书本上的演示实验转化为学生的分组实验，通过老师的引导和帮助设计和完成对楞次定律的推导，从而从本质上去理解楞次定律，以及应用楞次定律判断感应电流的方向。通过这种方式，可以大大的调动学生学习的积极性，激发学习的兴趣，积极主动的投入到对科学规律的认知、理解和应用上。对例题的设置，是为了进一步突破教学中的难点问题，同时也扩大学生对知识的认知范围，提高学生的学习效率。这些既是本节课要着重解决的问题，同时也是个人对本节内容进行如此设计的初衷，当然也就成为了教学设计中亮点所在。
当然，在设计的过程中，可以再大胆一些：由面积的变化引起磁通量的变化，继而引起感应电流的产生以及判断其电流的方向这一过程，也可以通过实验设计来进行展示，给学生更加直观的感受。在今后的教学中可以在这方面进行进一步的尝试。
参考文献：
第8篇：感应电流范文
感应电动势的方向和感生电场的方向相同，可以根据楞次定律判断感生电场的方向。在电磁感应现象中由楞次定律判断方向确定感应电流方向，在电源内部感应电流方向由电源负极指向电源正极，外部由电源正极指向电源负极。
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。楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
（来源：文章屋网 ）
第9篇：感应电流范文
“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
