感應(yīng)電流精選(九篇)

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第1篇：感應(yīng)電流范文

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)；實(shí)驗(yàn)探究；電流

作者簡(jiǎn)介：文代銘（1968-），男，貴州遵義桐梓縣人，大學(xué)文化，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向初中物理教育教學(xué)研究.

1 教材分析

1.1 作用和地位

本內(nèi)容是滬科版義務(wù)教育教科書《物理》九年級(jí)（全一冊(cè)）第十八章第二節(jié)，在電生磁的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)磁生電的知識(shí)，具有承前啟后的作用，是揭示電磁規(guī)律，完善電磁體系的重要內(nèi)容，教材的設(shè)計(jì)意圖是滲透自然現(xiàn)象相互聯(lián)系的思想，進(jìn)一步運(yùn)用“轉(zhuǎn)換法”學(xué)習(xí)物理知識(shí)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，探究感應(yīng)電流的a生及特點(diǎn)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力.

1.2 學(xué)情分析

九年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了電、磁、能量的基礎(chǔ)知識(shí)，在奧斯特實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上知道了電生磁的相關(guān)知識(shí)，對(duì)電磁聯(lián)系有一定的認(rèn)識(shí)和探究能力，但不全面，沒有形成體系.

1.3 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的要求、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生基礎(chǔ)，使知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)有機(jī)整合而確定如下目標(biāo).

（1）通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.

（2）了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，了解交流發(fā)電機(jī)的工作原理.

（3）經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的意識(shí).

1.4 教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的了解；交流與合作意識(shí)的培養(yǎng).

難點(diǎn)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究.

1.5 教學(xué)準(zhǔn)備

教師用：發(fā)電機(jī)模型及動(dòng)畫、手搖式電筒及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖.

學(xué)生用：支架、導(dǎo)體（線圈代替）、蹄形磁體、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、導(dǎo)線等.

2 教法與學(xué)法

教法：實(shí)驗(yàn)探究，歸納總結(jié)的教學(xué)方法.

學(xué)法：自主探究、交流合作的學(xué)習(xí)方法.

3 教學(xué)過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

用手搖式電筒導(dǎo)入新課.請(qǐng)學(xué)生把不發(fā)光的手電筒搖一搖，使電筒發(fā)光，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，從而導(dǎo)入新課.

展示發(fā)電機(jī)模型.介紹其結(jié)構(gòu)，搖動(dòng)發(fā)電機(jī)，讓學(xué)生觀察小燈泡發(fā)光情況，取下發(fā)電機(jī)的磁體，再搖動(dòng)觀察.

提出問題：如何在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流？

3.2 自主探究，獲得電流

學(xué)生思考后猜想.教師記錄并整理學(xué)生的猜想.

把學(xué)生分成若干小組，引導(dǎo)學(xué)生參考教材中18-11圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，連接電路，閉合開關(guān).

嘗試用各種方法使導(dǎo)體在蹄形磁體中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流（觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)），把實(shí)驗(yàn)探究的過程和觀察到的現(xiàn)象記錄在表格中.學(xué)生探究時(shí)，教師巡視，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及時(shí)指導(dǎo).

接著探究影響電流方向的因素（改變磁場(chǎng)方向或線圈運(yùn)動(dòng)方向，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向如何變化）.斷開開關(guān)重做上述實(shí)驗(yàn).

3.3 思維加工，弄清實(shí)質(zhì)

展示各小組的探究成果，全班交流分享，概括電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

討論以下問題.

（1）導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向與磁感線斜切割時(shí)，是否產(chǎn)生電流？

（2）導(dǎo)體不動(dòng)，移動(dòng)蹄形磁體，是否產(chǎn)生電流？

討論后動(dòng)手做一做.歸納總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.在班級(jí)交流.

問題探討：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量是如何轉(zhuǎn)化的？

學(xué)生思考討論后，教師引導(dǎo)：產(chǎn)生電流時(shí)，需外力使導(dǎo)體或磁體運(yùn)動(dòng)做功，消耗機(jī)械能，得到電能.

分析手搖式電筒的發(fā)電原理.展示電筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖并介紹，請(qǐng)學(xué)生分析（前后照應(yīng)）.

3.4 聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用知識(shí)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中有大量的應(yīng)用，除發(fā)電機(jī)、手搖式電筒以外，還有動(dòng)圈式話筒（麥克風(fēng)），POS機(jī)、變壓器等.

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材中18-15圖閱讀課文，了解交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程.播放動(dòng)畫，加強(qiáng)了解.與直流電動(dòng)機(jī)對(duì)比學(xué)習(xí)（兩人一組，分別打開教材151頁(yè)和167頁(yè)的電動(dòng)機(jī)工作原理和交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意圖，合作完成）.

思考并討論以下問題：

（1）發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？

（2）發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交流電還是直流電？

分組討論后在班級(jí)展示交流，展示成果由學(xué)生點(diǎn)評(píng)，教師作正面評(píng)價(jià).

課外知識(shí)鏈接：法拉第與電磁感應(yīng)（學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究精神）.

3.5 作業(yè)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)2-3個(gè)課堂練習(xí)題，當(dāng)堂檢測(cè).并完成教材168頁(yè)第1、3、4題.

課外活動(dòng)：利用廢舊玩具中的直流電動(dòng)機(jī)發(fā)電（使小燈泡發(fā)光）.下節(jié)物理課展示，比比看，誰(shuí)做得好.

3.6 課堂小結(jié)

引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，歸納知識(shí)要點(diǎn)，談?wù)勌骄康氖斋@和存在的疑惑.

4 板書設(shè)計(jì)

邊教學(xué)邊板書本節(jié)的重點(diǎn)和要點(diǎn)，構(gòu)成框架，形成電磁知識(shí)體系.板書如下.

參考文獻(xiàn)：

第2篇：感應(yīng)電流范文

1 電路不閉合也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

教材（同上）第3節(jié)《楞次定律》后面“問題與練習(xí)”中的第6題是這樣的：

圖1中的A和B都是鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).用磁鐵的任意一極去接近A環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從A環(huán)移開，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移近或遠(yuǎn)離B環(huán)時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？解釋發(fā)生的現(xiàn)象.

對(duì)于磁極移近或遠(yuǎn)離有缺口的B環(huán)的情況，人教社配套的教師教學(xué)用書是這樣解釋的：“由于B環(huán)是斷開的，無(wú)論磁極移近或遠(yuǎn)離B環(huán)，都不會(huì)在B環(huán)中形成感應(yīng)電流，所以B環(huán)不移動(dòng).”

這是大家熟悉的“楞次環(huán)”實(shí)驗(yàn)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室一般都有這樣的裝置，不少教師也會(huì)演示這個(gè)實(shí)驗(yàn).由于將普通條形磁鐵插入A環(huán)時(shí)，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流畢竟很小，楞次環(huán)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效果不是很理想，于是有人換用圓柱形釹鐵硼磁鐵，釹鐵硼磁鐵俗稱“磁王”，磁性是普通鐵氧體磁鐵的10多倍.筆者將4塊直徑2.0 cm、高度3.0 cm的釹鐵硼磁鐵串接起來，當(dāng)作條形磁鐵使用，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)效果十分顯著.出人意料的是，當(dāng)把磁鐵迅速插入、拔出B環(huán)時(shí)，B環(huán)竟然也像A環(huán)一樣，發(fā)生了同樣情形的轉(zhuǎn)動(dòng)！盡管轉(zhuǎn)動(dòng)幅度沒有A環(huán)明顯，但完全能夠觀察，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果一致.

B環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說明B環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這究竟怎么回事呢？下面筆者嘗試作出解釋：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，不論鋁環(huán)閉合與否，只要穿過鋁環(huán)的磁通量發(fā)生變化，都會(huì)在鋁環(huán)所在的周圍空間激發(fā)感應(yīng)（渦旋）電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)將推動(dòng)鋁環(huán)中的自由電子定向移動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，其大小滿足法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt，在這里，自由電子所受的感應(yīng)電場(chǎng)力就是產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力.對(duì)有缺口的B環(huán)來說，由于存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而使整個(gè)鋁環(huán)相當(dāng)于一個(gè)沒有接入外電路的電源，缺口的兩端就是電源的正負(fù)極.我們知道，常見的電源比如干電池或者蓄電池，電動(dòng)勢(shì)基本是不變的，如果電池不接外電路，其內(nèi)部不會(huì)有電流存在.但在這里，鋁環(huán)中原來并沒有電動(dòng)勢(shì)，且磁鐵插入（或拔出）鋁環(huán)過程，磁通量的變化率ΔΦΔt也并非恒定不變，所以環(huán)內(nèi)電動(dòng)勢(shì)必定從零開始逐步增加，這個(gè)過程可能時(shí)間很短，但絕不等于零.因此在這很短的時(shí)間內(nèi)，環(huán)中必然存在從（等效電源）負(fù)極流向正極的電流，正是這個(gè)電流使鋁環(huán)與磁鐵發(fā)生相互作用而轉(zhuǎn)動(dòng).

我們甚至還可以這樣理解：將鋁環(huán)看成電源，鋁環(huán)正對(duì)的缺口部分看成電容器，如圖2所示.在圖2右側(cè)的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，盡管電容器兩極板之間并不導(dǎo)通（即電路不閉合），但電路中仍會(huì)存在短暫的充電電流.所以當(dāng)磁鐵插入、拔出鋁環(huán)，電動(dòng)勢(shì)增大的同時(shí)也發(fā)生著電源對(duì)電容器的充電，鋁環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)正是放大和顯現(xiàn)了這個(gè)過程.

上述分析，似乎支持電路不閉合也能產(chǎn)生感應(yīng)電流的觀點(diǎn)，其實(shí)不然.我們知道，在直流電路中，大家都會(huì)承認(rèn)：電路如果是斷開的，則電路中不會(huì)產(chǎn)生電流.但也有些特殊情況，比如電路中串接有電容器的時(shí)候，即使電鍵閉合了，由于電容器的兩極之間是絕緣的，整個(gè)回路仍然可看成是斷開的.并且在暫態(tài)過程中，回路是可能存在充電和放電電流的.不過，通常情況下，我們并沒有因?yàn)檫@個(gè)暫態(tài)過程，而否定“電路斷開則電路中沒有電流”的說法，否則，無(wú)異于因噎廢食，顯然，圖1的例子也與此類似.加之，在電磁感應(yīng)中，我們所說的感應(yīng)電流應(yīng)由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，其大小滿足于閉合電路的歐姆定律，而非所謂類似的電容器充放電的情況.因此這種情形不能看成電路閉合的例外.

2 磁通量不變也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

教材（同上）第2節(jié)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》“問題與練習(xí)”中第1題的第（2）問，是一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，保持線框平面始終與磁感線垂直，使線框左右運(yùn)動(dòng)，如圖3所示.要求判斷線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流.

教師教學(xué)用書認(rèn)為回路磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.如果我們?cè)購(gòu)碾姶鸥袘?yīng)的本質(zhì)作深入分析，還會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的奇怪現(xiàn)象：ab邊、dc邊中存在電流.如圖4所示，這是圖4線框中ab邊的一個(gè)局部放大圖，當(dāng)線框以速度v1向右切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab邊中的自由電子將受到由a指向b的洛倫茲力f1，f1推動(dòng)該電子向b端運(yùn)動(dòng)，結(jié)果a、b兩端將聚集電荷而產(chǎn)生電勢(shì)差.這里的f1實(shí)際上就是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力.

由于dc邊與ab邊運(yùn)動(dòng)相同，dc邊也將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，且a、d點(diǎn)的電勢(shì)及b、c點(diǎn)的電勢(shì)始終相等，因此線框bc邊、ad邊不會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流.

如果線框做勻速運(yùn)動(dòng)，隨著a、b兩端電荷的不斷積累，它們建立的電場(chǎng)對(duì)ab邊內(nèi)自由電子的作用力不斷增大，直至電場(chǎng)力增大到與洛倫茲力f1相平衡為止.不難理解這一過程持續(xù)的時(shí)間也是非常短暫的，同理dc邊的情況也一樣，因此這時(shí)ab、dc邊中也不會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的感應(yīng)電流.但如果線框做變速運(yùn)動(dòng)，原題中的“左右運(yùn)動(dòng)”就屬于這種情形，這時(shí)ab、dc邊內(nèi)自由電子所受的洛倫茲力f1將隨速度的改變而改變，這樣電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡關(guān)系將不斷被打破，這時(shí)ab、cd邊中就有可能出現(xiàn)持續(xù)的感應(yīng)電流.

需要說明的是，圖4中的f1雖然作為產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力，可對(duì)電子做功，但它實(shí)際上僅是電子所受洛倫茲力f的一部分.因?yàn)殡娮釉诙ㄏ蛞苿?dòng)時(shí)，還將產(chǎn)生一個(gè)速度v2，對(duì)應(yīng)的洛倫茲力為f2，電子運(yùn)動(dòng)的合速度為v，總的洛倫茲力為f，f與v仍然垂直而不做功.

再看一個(gè)例子.如圖5所示，讓線圈A自由落下，并通過一段有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間，試定性地討論線圈運(yùn)動(dòng)的加速度變化情況（不考慮空氣阻力）.

這實(shí)際上是人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)教材第二冊(cè)（必修加選修）第十六章第4節(jié)《楞次定律的應(yīng)用》書后練習(xí)的第6題.現(xiàn)考察線圈A全部進(jìn)入磁場(chǎng)的情況.教師教學(xué)用書認(rèn)為此時(shí)磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不會(huì)受到磁場(chǎng)力（安培力）作用，所以線圈的加速度為g.

第3篇：感應(yīng)電流范文

【關(guān)鍵詞】 電阻抗

關(guān)鍵詞: 感應(yīng)電流;電阻抗;計(jì)算機(jī)模擬;算法;體層攝影術(shù);牛頓迭代法

摘 要:目的 在仿真模型的基礎(chǔ)上，研究一種用感應(yīng)電流激勵(lì)的動(dòng)態(tài)電阻抗斷層成像算法―牛頓迭代法的特性及其對(duì)獨(dú)立測(cè)量數(shù)的依賴性. 方法 利用有限元法對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行離散，然后再用牛頓迭代法針對(duì)不同的線圈數(shù)進(jìn)行求解、成像，以資比較. 結(jié)果 對(duì)同一目標(biāo)，分別就不同的線圈數(shù)得到了成像結(jié)果，表明牛頓迭代法對(duì)電導(dǎo)率擾動(dòng)的定位是基本準(zhǔn)確的，成像誤差隨線圈數(shù)的增加而減小. 結(jié)論 用牛頓迭代法解動(dòng)態(tài)感應(yīng)電流電阻抗斷層成像的逆問題是可行的，但在獨(dú)立測(cè)量數(shù)小于剖分單元數(shù)的情況下，迭代過程不會(huì)準(zhǔn)確的收斂于實(shí)際的電導(dǎo)率分布，而是一種近似;在獨(dú)立測(cè)量數(shù)大于剖分單元數(shù)的情況下，迭代過程可以收斂于實(shí)際的電導(dǎo)率分布，從而得到高質(zhì)量的重構(gòu)圖像.

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

感應(yīng)電流電阻抗斷層成像（induced current elec-tric impedance tomography，ICEIT）是電阻抗斷層成像（EIT）技術(shù)的一個(gè)新的分支，該技術(shù)利用載流線圈在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，由電磁感應(yīng)原理在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，繼而通過區(qū)域周圍的電極測(cè)量區(qū)域邊界上的電位，經(jīng)一定的重構(gòu)算法來得到成像區(qū)域內(nèi)電阻抗分布的圖像.ICEIT按成像目標(biāo)的不同可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)ICEIT以成像區(qū)域內(nèi)的電阻抗的絕對(duì)分布為成像目標(biāo)，動(dòng)態(tài)ICEIT則以成像區(qū)域內(nèi)的電阻抗變化量的分布為成像目標(biāo).到目前為止，只有ICEIT的動(dòng)態(tài)算法可見諸報(bào)道.我們假設(shè)成像區(qū)域?yàn)橐粓A形區(qū)域，測(cè)量電極等間隔分布在區(qū)域的邊界上.激勵(lì)電流為頻率是50kHz的正弦電流，大小是500mA.激勵(lì)線圈的圓心等間隔分布在以成像區(qū)域的圓心為圓心的一個(gè)圓周上.成像算法需要兩組測(cè)量數(shù)據(jù)之差，一組是電導(dǎo)率無(wú)擾動(dòng)時(shí)的邊界電壓，即背景的邊界電壓，此時(shí)電導(dǎo)率為均勻分布，另一組為電導(dǎo)率發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的邊界電壓.獨(dú)立測(cè)量數(shù)等于電極數(shù)減一再乘以線圈數(shù).對(duì)給定的有限元剖分模型，設(shè)成像區(qū)域內(nèi)的每個(gè)單元內(nèi)的電導(dǎo)率為常數(shù)［1］ .

動(dòng)態(tài)感應(yīng)電流電阻抗成像模型如Fig1所示.

圖1 動(dòng)態(tài)感應(yīng)電流電阻抗成像模型示意　略

1 正向問題

ICEIT的正向問題是指已知成像區(qū)域電導(dǎo)率的分布和激勵(lì)線圈的電流，求成像區(qū)域的電位分布.由麥克斯韋方程組出發(fā)，可得ICEIT問題的微分方程［1］ :?［（σ+jωε）ψ］=-jωA?（σ+jωε）2 A=μ0 （σ+jωε）（-ψ-jωA） （1）其中，ψ為成像區(qū)域的標(biāo)量電位，σ為成像區(qū)域的電導(dǎo)率，ω是激勵(lì)電流的正弦角頻率，ε為真空介電常數(shù)，A是成像區(qū)域的矢量磁位，μ0 是真空磁導(dǎo)率，為矢量微分算子，j為虛數(shù)單位.邊界條件是［1］ :ψn=jωA?n （2）由于電導(dǎo)率發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的矢量磁位和沒有擾動(dòng)時(shí)的矢量磁位相比，差別很小，因此，可假定二者相等，這樣可使電位的計(jì)算得以簡(jiǎn)化.又由于在50kHz電流的激勵(lì)下，成像區(qū)域內(nèi)的位移電流和傳導(dǎo)電流相比可忽略不記，可假設(shè)位移電流為零.由這兩個(gè)假設(shè)，并將電位的實(shí)虛部分離，可將微分方程組（1）簡(jiǎn)化為［1］ :?（σψ）=-ωA?σψn=-ωA?n （3）和微分方程（3）相對(duì)應(yīng)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，剖分規(guī)模為4層和6層，節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為81和169，單元數(shù)分別為128和288.用有限元法將成像區(qū)域離散，計(jì)算（4）的左側(cè)并對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓矢量求導(dǎo)，可得關(guān)于節(jié)點(diǎn)電壓的線 性方程組［1］ :s（σ）v=b（σ） （5）其中，v為節(jié)點(diǎn)電壓矢量，σ是單元電導(dǎo)率組成的矢量，S（σ）為系數(shù)矩陣，b（σ）是常數(shù)矢量，他們均是σ的函數(shù).解此方程組，即可得節(jié)點(diǎn)電壓值v.

圖2 用于有限元法的剖分模型　略

2 牛頓迭代法

ICEIT的逆問題是指已知激勵(lì)線圈的電流和成像區(qū)域的邊界電壓，求成像區(qū)域電導(dǎo)率的分布.由于邊界電壓的測(cè)量值中，既有標(biāo)量電位的成分，又有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的成分［1］ ，由于電導(dǎo)率發(fā)生擾動(dòng)前后，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化很小，經(jīng)過兩組測(cè)量值相減，可抵消感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的成分，這樣，僅能得到標(biāo)量電位的差值，所以，僅能用于動(dòng)態(tài)算法［1，2］ .由方程（5）可得:v=S（σ）-1 b（σ）.邊界電壓差表示為:g=c（s（σ）-1 b（σ）-s（σ0 ）-1b（σ0 ）） （6）其中g(shù)為相鄰電極的標(biāo)量電位差矢量，c為關(guān)聯(lián)矩陣，σ0 為已知的背景電導(dǎo)率.對(duì)于n個(gè)激勵(lì)線圈，可得n個(gè)形如（6）的方程組，將這些方程組并到一塊，即可得逆問題的方程組，可表示為:G=S（σ）-S（σ0 ） （7）這是關(guān)于電導(dǎo)率σ的非線性方程組.其中未知數(shù)的個(gè)數(shù)就等于剖分單元的個(gè)數(shù).把（7）改寫為:F（σ）=S（σ）-S（σ0 ）-G=0，用牛頓迭代法解非線性方程組的步驟如下:（1）令i=0，設(shè)σi =σ

0 .（2）在σi 處F（σ）=0將用它的切平面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）是求廣義逆的函數(shù)［3］ .（3）令σi+1 =σi +σ i ，i=i+1，重復(fù)步驟（2）和（3）.

在一定的判據(jù)下，迭代若干次數(shù)后，即可得方程（7）的在一定誤差范圍內(nèi)的近似解.

3 成像結(jié)果

Fig3是針對(duì)不同的線圈數(shù)得到的成像結(jié)果.其中，激勵(lì)線圈的半徑為25cm，成像區(qū)域的半徑為15cm，線圈中心距成像區(qū)域的圓心9cm，激勵(lì)電流為500mA，剖分規(guī)模為4層，節(jié)點(diǎn)數(shù)81，單元數(shù)128，電極數(shù)為16，背景電導(dǎo)率為100Ωm，擾動(dòng)也為100Ωm.成像誤差定義為:error=1NΣN i=1 （σi -σi’ ）2其中，N為剖分單元數(shù)，σ

i 為第i個(gè)單元的實(shí)際電導(dǎo)率，σi’ 為第i個(gè)單元的計(jì)算電導(dǎo)率.在計(jì)算的過程中，系數(shù)矩陣的條件數(shù)有隨線圈數(shù)的增加而增加的趨勢(shì)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)剡x取校正因子，可將系數(shù)矩陣的條件數(shù)控制在108 數(shù)量級(jí)以內(nèi)［4，5］ ，這時(shí)對(duì)成像結(jié)果的影響基本可忽略.

Fig4是另一組成像結(jié)果，其中剖分規(guī)模為6層，電極數(shù)16，節(jié)點(diǎn)數(shù)為169，單元數(shù)位288，其他設(shè)置與Fig1相同.

圖3 － 圖4 略

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，牛頓迭代法對(duì)擾動(dòng)區(qū)域的定位是準(zhǔn)確的，但當(dāng)獨(dú)立測(cè)量數(shù)小于剖分單元個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)時(shí)，所得擾動(dòng)區(qū)域的面積明顯大于擾動(dòng)區(qū)域的實(shí)際面積，隨著線圈的增加，成像誤差將逐漸減小，當(dāng)獨(dú)立測(cè)量數(shù)大于剖分單元個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)時(shí)，所得擾動(dòng)區(qū)域的面積明顯的減小，逼近實(shí)際的面積.成像結(jié)果的精度和線圈數(shù)并不是直線關(guān)系.

4 討論

用牛頓迭代法解ICEIT的逆問題是可行的，當(dāng)獨(dú)立測(cè)量數(shù)大于剖分單元個(gè)數(shù)時(shí)，迭代過程可收斂于電導(dǎo)率的真實(shí)分布，這時(shí)將得到高質(zhì)量的圖像，但是，由于受實(shí)際系統(tǒng)條件的限制，如測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度等，電極數(shù)和線圈數(shù)不能無(wú)限的增加，到一定的程度，將因?yàn)橄到y(tǒng)誤差的增大而使成像質(zhì)量惡化.這使有限元的剖分規(guī)模受到一定的限制.另外，在某些情況下，即使獨(dú)立測(cè)量數(shù)很大，牛頓迭代法也可能不收斂，或者收斂速度很慢［6］ ，如何合理地處理這些問題，還需作進(jìn)一步的工作.

參考文獻(xiàn)

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［3］Tang M，Dong X，Qin M，F(xiàn)u 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：感應(yīng)電流范文

關(guān)鍵詞：牽引電機(jī)；轉(zhuǎn)子退軸；感應(yīng)加熱

前言

交流牽引電機(jī)是軌道交通車輛的核心零部件，在結(jié)構(gòu)上分成定子（固定不動(dòng)的部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)的部分）兩大部件[1]。當(dāng)牽引電機(jī)定子與三相電源接通后，電機(jī)將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在該磁場(chǎng)作用下受力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸節(jié)與車輛的軸聯(lián)接起來，從而帶動(dòng)車輛軸隨電機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軌道交通車輛的行駛[2]。因此轉(zhuǎn)軸在牽引電機(jī)中扮演著傳遞動(dòng)力的重要角色，是交流牽引電機(jī)重要零部件之一。在牽引電機(jī)制造行業(yè)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸磕碰傷、銹蝕等情況。若僅因?yàn)檗D(zhuǎn)軸原因而導(dǎo)致整個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子報(bào)廢，這將造成極大的浪費(fèi)，因此對(duì)該類型轉(zhuǎn)子，可以通過更換轉(zhuǎn)軸來挽救轉(zhuǎn)子鐵心，減少浪費(fèi)現(xiàn)象，降低生產(chǎn)制造成本[3]。要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵心的重復(fù)利用，則需要一種可靠的工藝方法將原報(bào)廢轉(zhuǎn)軸退出轉(zhuǎn)子，同時(shí)保證在退軸過程中不影響轉(zhuǎn)子鐵心的使用性能。

1 轉(zhuǎn)子退軸分析

1.1 基本工作原理

將待退軸轉(zhuǎn)子放入感應(yīng)加熱退軸工裝（纏繞了耐高溫柔性電纜）內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)加熱設(shè)備啟動(dòng)后，感應(yīng)加熱工裝內(nèi)的電纜將通入一定功率、頻率的交變電流，感應(yīng)加熱退軸工裝周圍即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)[4]。在交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用下，工裝內(nèi)的轉(zhuǎn)子鐵心產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流（即渦流）。感應(yīng)電流在轉(zhuǎn)子截面上的分布很不均勻，表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小。由于轉(zhuǎn)子鐵心（硅鋼片）自身帶有電阻，轉(zhuǎn)子表層高密度電流的電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽贡韺拥臏囟瓤焖偕?，從而?shí)現(xiàn)外部的轉(zhuǎn)子鐵心加熱[5]。

1.2 轉(zhuǎn)子退軸加熱溫度理論計(jì)算

1.3 感應(yīng)加熱時(shí)間理論計(jì)算

上述例子轉(zhuǎn)子鐵心重量為125KG；根據(jù)1.2計(jì)算的加熱溫升，設(shè)定需加熱溫升200K；硅鋼片的比熱容C為0.46×103 J/（kg×K）。

根據(jù)能量公式Q=C×m×t，轉(zhuǎn)子鐵心需要輸入的熱量為：

Q=C×m×t=0.46×103×125×200=1.15×107 （J）

感應(yīng)加熱設(shè)備輸出功率W=22kW，假設(shè)無(wú)能量損耗，則需要的加熱時(shí)間：

t=Q/W=（1.15×107）/（22×103）=522.73（s）=8.71（min）

2 感應(yīng)加熱退軸驗(yàn)證實(shí)施

2.1 驗(yàn)證實(shí)施設(shè)備工裝

本驗(yàn)證過程需要用到的設(shè)備工裝儀器有：感應(yīng)加熱設(shè)備、油壓機(jī)、感應(yīng)加熱退軸工裝、D級(jí)貼片溫度試紙、內(nèi)徑千分尺等。

2.2 感應(yīng)加熱退軸驗(yàn)證目標(biāo)

本驗(yàn)證實(shí)施要實(shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)子中報(bào)廢轉(zhuǎn)軸在感應(yīng)加熱條件下順利退出，同時(shí)確保退軸后轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑滿足要求，轉(zhuǎn)子鐵心外表面無(wú)過熱現(xiàn)象。因此需實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）感應(yīng)加熱9min后，報(bào)廢轉(zhuǎn)軸順利退出轉(zhuǎn)子。

（2）退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度不超過300℃。

2.3 驗(yàn)證實(shí)施過程

分別選取3臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子，每臺(tái)轉(zhuǎn)子沿軸向在鐵心表面?zhèn)鲃?dòng)端、中間位置、非傳動(dòng)端分別貼1張D級(jí)貼片溫度試紙將待退軸轉(zhuǎn)子放置于油壓機(jī)工作臺(tái)位將感應(yīng)加熱退軸工裝放置于待退軸轉(zhuǎn)子上確認(rèn)感應(yīng)加熱設(shè)備連接完好啟動(dòng)感應(yīng)加熱設(shè)備到達(dá)感應(yīng)加熱時(shí)間后關(guān)閉感應(yīng)加熱設(shè)備啟動(dòng)油壓機(jī)將報(bào)廢轉(zhuǎn)軸壓出轉(zhuǎn)子將已退出廢軸的轉(zhuǎn)子鐵心移出油壓機(jī)工作臺(tái)位記錄轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度（貼片溫度試紙）待轉(zhuǎn)子鐵心冷卻到常溫后，測(cè)量轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑。

2.4 驗(yàn)證實(shí)施結(jié)果

根據(jù)實(shí)施過程進(jìn)行感應(yīng)加熱退軸后，3臺(tái)轉(zhuǎn)子都順利退出報(bào)廢轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔無(wú)拉傷情況；鐵心表面顏色正常，無(wú)局部過熱情況。

2.4.1 感應(yīng)加熱退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度具體數(shù)據(jù)如表1。

2.4.2 感應(yīng)加熱退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑具體數(shù)據(jù)如表2。

2.5 測(cè)量數(shù)據(jù)分析

從表1數(shù)據(jù)可以看出，按要求感應(yīng)加熱后轉(zhuǎn)子鐵芯表面溫度都在300℃以內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵心表面o局部過熱情況。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，鐵心內(nèi)腔直徑滿足設(shè)計(jì)要求（），感應(yīng)加熱退軸過程沒有對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心造成拉傷情況，轉(zhuǎn)子鐵心可以重復(fù)利用。

3 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合交流牽引電機(jī)退軸加熱溫度及感應(yīng)加熱時(shí)間進(jìn)行計(jì)算分析，并通過實(shí)際驗(yàn)證確認(rèn)感應(yīng)加熱能夠可靠的應(yīng)用于牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子退軸中。通過對(duì)退軸后的轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度檢測(cè)確定感應(yīng)加熱退軸后的轉(zhuǎn)子鐵心滿足要求，可以重復(fù)利用。

參考文獻(xiàn)

[1]居志堯.牽引電動(dòng)機(jī)檢修技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]牛維揚(yáng)，李祖明.電機(jī)學(xué)（第二版）[M].北京：中國(guó)電力出版社，2013.

[3]孫克軍.中小微型電機(jī)使用與維修手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[4]潘天明.現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.

第5篇：感應(yīng)電流范文

一、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)理念和教學(xué)思路

讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)探索的方法和過程，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高分析問題、解決問題的能力。使全身心地投入到學(xué)習(xí)中的學(xué)生，養(yǎng)成高效率的學(xué)習(xí)習(xí)慣和良好的思維品質(zhì)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣和成功。本節(jié)課在教學(xué)上采用如下教學(xué)流程：

演示實(shí)驗(yàn)、提出問題——分類演示、做好記錄——尋找“中介”、找出關(guān)系——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)規(guī)律——規(guī)律應(yīng)用、深化理解。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能：

（1）理解楞次定律的內(nèi)容，能靈活運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，解決實(shí)際問題；

（2）熟練掌握右手定則，知道右手定則是楞次定律的一種特殊表現(xiàn)形式。

2.過程與方法：

體驗(yàn)楞次定律實(shí)驗(yàn)探究過程，提高分析、歸納、概括及表達(dá)能力。

3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀：

（1）重溫科學(xué)家艱辛的研究過程，學(xué)習(xí)他們對(duì)科學(xué)嚴(yán)肅認(rèn)真，不怕困難的態(tài)度；

（2）學(xué)生通過觀察分析，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受。

三、教學(xué)重、難點(diǎn)

重點(diǎn)：學(xué)生對(duì)楞次定律的理解。

難點(diǎn)：（1）引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究、總結(jié)規(guī)律；

（2）對(duì)楞次定律的靈活應(yīng)用。

四、教學(xué)步驟

1. 新課引入。

通過演示條行磁鐵插入、抽出帶有靈敏電流計(jì)的線圈的螺線管中，電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，引出問題——感應(yīng)電流的方向如何判斷。

2. 實(shí)驗(yàn)探究。

師：通過剛才的演示實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們能夠判斷出電流方向與插入磁鐵和抽出磁鐵兩個(gè)相反的狀態(tài)有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們猜想電流方向還有可能和什么因素有關(guān)。

生：可能還與磁場(chǎng)方向有關(guān)。

師：結(jié)合學(xué)生們的分析，我們通過下面的演示實(shí)驗(yàn)來探究感應(yīng)電流和哪些因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過程中同學(xué)們注意觀察，做好下面的表格記錄：

（通過學(xué)生的回答完成上面表格的填寫。）

3.實(shí)驗(yàn)分析。

師：請(qǐng)同學(xué)們觀察表格記錄情況，分析各個(gè)項(xiàng)目的聯(lián)系，從而找出規(guī)律。

生：通過觀察發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向沒有什么關(guān)系。

師：同學(xué)們說得非常好，通過表格記錄，我們的確沒有找到電流方向與磁場(chǎng)方向的直接關(guān)系，請(qǐng)同學(xué)們?cè)偕钊胨伎家幌?，能不能找一個(gè)“中介”，這個(gè)“中介”既與感應(yīng)電流方向有關(guān)又與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的某個(gè)因素有關(guān)，這樣我們就間接地找到了聯(lián)系。

生：老師，你看能不能用這兩項(xiàng)來描述感應(yīng)電流的關(guān)系，我發(fā)現(xiàn)磁通量的變化與感應(yīng)電流有關(guān)系，比如表格第一列通過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反，表格第二列通過線圈的磁通量減少，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反，第三列和第四列感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向也有類似的規(guī)律。

師：你分析得非常好，你找到了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)通過線圈的磁通量的關(guān)系，我們要找的“中介”正是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。我們?cè)賮砩钊氲胤治鲆幌隆?/p>

師：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反。

生：不一定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。

師：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下B感與B原反向。

生：當(dāng)Φ增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ減小時(shí)；B感與B原相同。

師：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變化起什么作用？

生：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同，它不想讓穿過線圈的磁通量減小。

師：同學(xué)們分析得非常好，我們找到了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的關(guān)系，當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)，B感與B原相同。即B感對(duì)磁通量的變化起阻礙作用。知道了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，再通過我們之前學(xué)習(xí)的右手螺旋定則，感應(yīng)電流的方向也就判斷出來了。

4. 總結(jié)規(guī)律，加深理解。

通過師生的互動(dòng)，分析總結(jié)出感應(yīng)電流的判斷方法。

（1）楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

對(duì)定律關(guān)鍵詞阻礙的分析：

（a） 誰(shuí)在阻礙（感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在阻礙）？（b） 阻礙什么（引起感應(yīng)電流的磁通量的變化）？（c）如何阻礙（當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同）？

通過以上3個(gè)問題的設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)楞次定律有了一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)定律中涉及到的原磁場(chǎng)、感應(yīng)磁場(chǎng)、磁通量的變化等物理量間的關(guān)系更加清楚了，對(duì)分析問題起到引領(lǐng)的作用。

（2）楞次定律的應(yīng)用：

例1：如圖，在磁場(chǎng)中放入一線圈，若磁場(chǎng)B變大或變小，問：

①線圈里有沒有感應(yīng)電流？

②感應(yīng)電流方向如何？

分析：由于B是變化的，所以穿過線圈的磁通量是變化的，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，線圈中有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向用我們剛學(xué)習(xí)的楞次定律來判斷。B如果變大，通過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增大，所以感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是點(diǎn)場(chǎng)，即垂直紙面向里；B如果變小，通過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減小，所以感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是叉場(chǎng)，即垂直紙面向外。（師生總結(jié)：通過這道例題我們可以總結(jié)為——增反減同。）

例2：如圖所示，金屬棒ab以速度v沿著金屬導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，通過電阻中的電流方向如何？

師：請(qǐng)同學(xué)們自己動(dòng)手判斷一下通過電阻的電流方向。

生：通過楞次定律可知金屬棒ab中的電流方向是由b到a，那么通過電阻的電流方向就是由d到c。

師：同學(xué)們判斷得非常好，那么也能感覺到運(yùn)用楞次定律解決問題是比較麻煩的，同學(xué)們思考一下能否有一種方法像左手定則或右手螺旋定則那樣，把幾個(gè)要素集中在一個(gè)手上，這樣判斷起來就方便多了。

生：老師，借鑒左手定則或右手螺旋定則都是讓磁感線垂直穿過手心，我讓磁感線垂直穿過右手的手心，拇指的指向代表運(yùn)動(dòng)方向，四指的指向代表電流方向，這樣的結(jié)果和運(yùn)用楞次定律的判斷是一致的，這樣可以嗎？

師：同學(xué)們總結(jié)得非常好，你們總結(jié)的方法叫做右手定則，它是楞次定律的一個(gè)特例。

師：請(qǐng)同學(xué)們分析一下在什么情況下用哪種方法更好些。

生：任何情況都可以用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，但像例2這種切割型的用右手定則判斷更方便些，而像例1這種磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化的右手定則就判斷不了。

師：同學(xué)們分析得非常好，這就叫做——楞次定律全都管，導(dǎo)體切割右手看。

5.課堂小結(jié)。

第6篇：感應(yīng)電流范文

關(guān)鍵詞： 電工基礎(chǔ)課程 《電磁感應(yīng)》 產(chǎn)生條件 方向判定 楞次定律

在電工基礎(chǔ)課程教學(xué)中《電磁感應(yīng)》這一章的核心內(nèi)容是讓同學(xué)們掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其規(guī)律，然而教師講起來難，學(xué)生學(xué)起來難，難就難在它看不見、摸不著、抽象而又是實(shí)實(shí)在在的東西。我通過幾年的教學(xué)實(shí)踐談?wù)劇峨姶鸥袘?yīng)》這一章的教學(xué)體會(huì)。

所謂電磁感應(yīng)，就是研究電—磁之間的相互關(guān)系。經(jīng)過人們長(zhǎng)期生活實(shí)踐和歷代科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，電和磁不但可以相互轉(zhuǎn)化，而且有一定規(guī)律，和任何事物一樣，它們之間的關(guān)系必須具備一定的外部條件。下面以感應(yīng)電流為例，重點(diǎn)闡述磁—電現(xiàn)象的變化規(guī)律。

一、感應(yīng)電流產(chǎn)生的一般條件

導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做適當(dāng)?shù)南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，即切割磁感線將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是著名物理學(xué)家法拉第經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論。這里要特別向?qū)W生講清楚這個(gè)定律的兩個(gè)方面：一是“由閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里作切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感生電流”。我們叫“一段切割”。二是“只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路就會(huì)產(chǎn)生電流”，簡(jiǎn)稱回路磁通量變化。這是一種現(xiàn)象的兩種表現(xiàn)形式。

依照以上所述，老師在課堂上做一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在一旁觀察、體會(huì)。深刻理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：（A）電路閉合。（B）穿過電路內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化。兩者缺一不可。在討論電磁感應(yīng)這個(gè)問題時(shí)，必須始終牢記“變化”二字。

改變電路內(nèi)部磁通量主要有以下幾種途徑。

根據(jù)法拉第Φ=BScosα；

1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，引起閉合線圈內(nèi)部磁通量變化。如圖a、b。

a b

2.閉合線圈面積發(fā)生變化，引起閉合線圈內(nèi)部磁通量發(fā)生變化。如圖c。

c d

3.置于磁場(chǎng)中的閉合線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向之間的夾角發(fā)生變化時(shí)，閉合線圈內(nèi)的磁通量將發(fā)生變化。如圖d。

通過以上講解和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)感應(yīng)電流的產(chǎn)生和變化形成了基本的概念。

二、感應(yīng)電流方向的判定

有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，就有其流動(dòng)的方向。經(jīng)過大量實(shí)踐證明感應(yīng)電流的判定可分為兩種情況，分別敘述如下。

第一，在閉合線圈的一部分作切割感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路中將有感應(yīng)電流流過，這時(shí)感應(yīng)電流的方向可用右手定則判定，具體步驟如下：伸出右手，使拇指與四指垂直，并跟手掌在同一平面內(nèi)，那么四個(gè)手指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向（實(shí)驗(yàn)圖略）。讓同學(xué)們觀察電流表反復(fù)實(shí)踐幾次驗(yàn)證一下電流方向是否和實(shí)際測(cè)定的相一致。

第二，當(dāng)閉合線圈內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部將有感應(yīng)電流流過，其感應(yīng)電流的方向可用楞次定律來判定，步驟如下：（1）確定閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向。（2）確定原磁場(chǎng)磁通量是如何變化的，即增加還是減小。（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。（4）利用安培定則確定感應(yīng)電流方向。

在同學(xué)們利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向時(shí)必須注意：“阻礙”不是阻止；阻礙磁通量變化——磁通量增加時(shí)阻礙增加（感應(yīng)電流磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用）；磁通量減少時(shí)阻礙減少（感應(yīng)電流方向和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用）。

以上所講右手定則和楞次定律，作為判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法，盡管表述不同，但其本質(zhì)是完全一致的。比如前面講的一根導(dǎo)線在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則判定電流方向很方便，但我們也可以用楞次定律來判定感應(yīng)電流的方向。導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合電路的面積減少，穿過閉合電路的磁通量將減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向一致（垂直向下）。根據(jù)安培定則，感應(yīng)電流方向按順時(shí)針流動(dòng)，與右手定則所得結(jié)果一致。

感應(yīng)電流方向的判定要讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)并熟練掌握。

對(duì)以上兩種判定方法在本質(zhì)上的一致性，法拉第曾這樣說：“磁感線的增減不是指磁感線總數(shù)的絕對(duì)增加或減少，所謂增加是指存在于空間的磁感線向圈內(nèi)收縮；所謂減少是指通過線圈的磁感線向線圈外空間的擴(kuò)散?！弊匀贿@種增減必然要引起磁感線切割導(dǎo)線。

三、楞次定律的應(yīng)用

前面所講感應(yīng)電流的產(chǎn)生和感應(yīng)電流方向的判定其最終目的在于應(yīng)用。楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向具有普遍意義，下面我們將通過具體例子的分析作重點(diǎn)說明。

1.現(xiàn)象解釋：首先向?qū)W生提出日常生活中的一些電磁現(xiàn)象方面的問題，然后對(duì)此現(xiàn)象作出解釋。如在兩塊磁鐵中間有一個(gè)可以自由擺動(dòng)的金屬A，在金屬板自由擺動(dòng)的過程中，磁場(chǎng)將起到一個(gè)阻礙金屬板擺動(dòng)的作用，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼現(xiàn)象，我們來討論一下它的原理。

2.分析與解答：對(duì)于金屬板A，我們可以認(rèn)為它是由一系列線框組合而成的，當(dāng)金屬板進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，這些線框中的磁通量將增加，根據(jù)楞次定律，這些線框中的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙原磁場(chǎng)磁通的增加，由此可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，因此可確定A板中感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則，A板將受到一個(gè)阻礙其運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)力F的作用。

當(dāng)金屬板A離開磁場(chǎng)時(shí)，構(gòu)成金屬板A的各線框中的磁通量將減少。根據(jù)楞次定律，這些線框中感應(yīng)電流磁場(chǎng)將阻礙原磁場(chǎng)磁通量的減少，從而形成與進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)A板中相反的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則可以確定，金屬板A將受到一個(gè)阻礙其離開磁場(chǎng)的磁場(chǎng)力F′作用（F′方向和F方向相反），從而使A板擺動(dòng)減慢。這個(gè)問題也可用能量守恒來解釋，金屬板A在進(jìn)入與離開磁場(chǎng)過程中，由于金屬板A中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使A板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，因而A板的動(dòng)能減少，即磁場(chǎng)將起到一個(gè)阻尼A板振動(dòng)的作用。

這是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子，通過這個(gè)現(xiàn)象使同學(xué)們?cè)趯?shí)踐中更深刻地掌握電磁感應(yīng)原理。

3.判斷感應(yīng)電流方向：如圖e有一個(gè)閉合的圓形線圈，在其中放置一個(gè)條形磁鐵，當(dāng)條形磁鐵作如下運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈中有無(wú)電流？若有感生電流，試判定其感應(yīng)電流方向；若無(wú)感應(yīng)電流，說明其理由。

（1）條形磁鐵在線圈內(nèi)平面繞中心旋轉(zhuǎn)；進(jìn)入與穿出線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù)恒為零，因而線圈內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，線圈內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流。

（2）條形磁鐵在線圈內(nèi)平動(dòng)，進(jìn)入與穿出線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù)恒為零，因而線圈內(nèi)磁通量也不發(fā)生變化，線圈無(wú)感應(yīng)電流。

（3）當(dāng)條形磁鐵繞軸OO′旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)方向是N極向紙外，S極向紙內(nèi)，由于條形磁鐵兩極間磁場(chǎng)較強(qiáng)，因此旋轉(zhuǎn)時(shí)線圈內(nèi)磁通量將減少。根據(jù)楞次定律，線圈內(nèi)感應(yīng)電流磁場(chǎng)將與原磁場(chǎng)方向相同，故線圈中的電流方向按逆時(shí)針方向流動(dòng)。

第7篇：感應(yīng)電流范文

關(guān)鍵詞：楞次定律；教學(xué)設(shè)計(jì)；學(xué)生實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2013）10（S）-0030-4

1 教材分析

本節(jié)教材為高二物理電磁感應(yīng)部分的楞次定律。內(nèi)容講述的是感應(yīng)電流（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）方向的規(guī)律。教材是在初中磁場(chǎng)知識(shí)和對(duì)電磁感應(yīng)簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，利用高中已學(xué)過的知識(shí)，較為深入的研究磁轉(zhuǎn)化為電的規(guī)律，研究電場(chǎng)、磁場(chǎng)的統(tǒng)一性。這些內(nèi)容，在高中物理教材中占有重要地位。

教材的問題大多數(shù)都涉及到三維空間，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力極為有益。實(shí)驗(yàn)方法在教材中占有重要地位，但不是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行簡(jiǎn)單的羅列或初步總結(jié)，而是實(shí)驗(yàn)和推理結(jié)合起來。得出比較抽象的結(jié)論，在這里，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和思維能力都將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

教材把磁體的磁現(xiàn)象和電流的磁現(xiàn)象統(tǒng)一起來。對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界是一個(gè)觀念上的飛躍。電磁感應(yīng)一章的教材滲透了深刻的對(duì)立統(tǒng)一思想，學(xué)生對(duì)電和磁的統(tǒng)一和相互轉(zhuǎn)化的理解，將為學(xué)生形成辯證唯物主義的世界觀提供有說服力的素材。另外，教材進(jìn)一步把能量守恒的觀點(diǎn)反映到電磁運(yùn)動(dòng)中來。對(duì)于學(xué)生牢固地樹立能量的觀點(diǎn)也極為有益。

2 三維教學(xué)目標(biāo)

1 知識(shí)與技能

了解楞次對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)；

掌握電流放大器的基本使用方法；

理解楞次定律的相關(guān)內(nèi)容；

初步掌握用楞次定律分析問題的基本思路和方法。

2 過程與方法

通過實(shí)驗(yàn)和觀察，理解楞次定律；

通過科學(xué)探究，理解楞次定律的一般應(yīng)用：

通過科學(xué)探究，初步了解從認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的物理方法。

3 情感態(tài)度與價(jià)值觀

初步認(rèn)識(shí)從特殊結(jié)論到一般規(guī)律的科學(xué)思想：

理解物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)、實(shí)踐的科學(xué)。

3 教學(xué)的重點(diǎn)

1 楞次定律的理解：

2 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。

4 教學(xué)的難點(diǎn)

1 由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出楞次定律；

2 對(duì)楞次定律的理解。

5 教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)法、講授法、練習(xí)法等。

6 實(shí)驗(yàn)器材

1 教師演示器材：螺線管、條形磁鐵、演示電流計(jì)各一；廢電池一節(jié)、多媒體教學(xué)平臺(tái)、導(dǎo)線若干；

2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：靈敏電流計(jì)、螺線管、條形磁鐵25套、導(dǎo)線若干。

7 課程建構(gòu)與教學(xué)過程

7.1 復(fù)習(xí)引入

復(fù)習(xí)前面所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)：

（1）磁通量；

（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；

（3）通過多媒體課件演示條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，線圈中B的變化情況，為新課的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

設(shè)置問題，引入新課。（觀察實(shí)驗(yàn)，回答相關(guān)問題）

（1）當(dāng)磁鐵和線圈均靜止不動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？為什么？

（2）當(dāng)條形磁鐵插入線圈或從線圈中拔出時(shí)，電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，為什么？

（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

（只要閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化，閉合回路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流）

通過觀察實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)磁極插入和拔出時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何不同？（即是觀察電流計(jì)的指針的偏轉(zhuǎn)方向）該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？

從而引出感應(yīng)電流的方向，進(jìn)一步提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——感應(yīng)電流的方向——楞次定律（多媒體演示出本節(jié)的課題）。

7.2 新課教學(xué)

7.2.1 實(shí)驗(yàn)探索，總結(jié)規(guī)律

實(shí)驗(yàn)：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與哪些因素有關(guān)

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，進(jìn)行各種推論：（1）可能與產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)有關(guān)；（2）可能與產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化有關(guān)；（3）可能與產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量有關(guān)；（4）可能與產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量的變化有關(guān)。因?yàn)楦袘?yīng)電流的產(chǎn)生是由于磁通量的變化。

師生共同討論設(shè)計(jì)探究的實(shí)驗(yàn)方案。

1 介紹實(shí)驗(yàn)裝置；

2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表（如下表所示）

3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：

（1）查明螺線管線圈的繞行方向。

（2）明確電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系（用廢電池演示）。

電池從正接線柱流入電表，指針向右偏轉(zhuǎn)，電流從負(fù)接線柱流入電表，指針向左偏轉(zhuǎn)。

（3）明確實(shí)驗(yàn)步驟：將條形磁鐵的N極、S極分別插入和拔出線圈，記感應(yīng)電流的方向，并填入實(shí)驗(yàn)記錄表中。

4 教師演示：將N極插入線圈。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并填寫表格的第一列。

5 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：由學(xué)生完成余下的步驟，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入記錄表。

6，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納，得出結(jié)論：利用課件，讓學(xué)生填寫表格。

（1）當(dāng)（原磁通量）增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向（相反），此時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“阻礙”（原磁通量）增加；

（2）當(dāng)（原磁通量）減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向（相同），此時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“阻礙”（原磁通量）減少。

學(xué)生歸納出結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的變化。

7.2.2 楞次定律

內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化。

（該規(guī)律首先是由俄國(guó)物理學(xué)家楞次在1833年發(fā)現(xiàn)的，人們?yōu)榱思o(jì)念他對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)，就把這個(gè)規(guī)律叫做楞次定律）

（介紹楞次：（1804——1865）誕生于愛沙尼亞。楞次在物理學(xué)上的主要成就是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的楞次定律和電熱效應(yīng)的焦耳一楞次定律。1834年，楞次在圣彼得堡科學(xué)院宣讀了他的題為“關(guān)于用電動(dòng)力學(xué)方法決定感生電流方向”的論文，提出了楞次定律。1843年楞次在不知道焦耳發(fā)現(xiàn)電流熱作用定律（1841年）的情況下，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了這一定律，他用改善實(shí)驗(yàn)方法和改用酒精作傳熱介質(zhì)，提高了實(shí)驗(yàn)的精度。）

對(duì)楞次定律的理解：

（1）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是“阻礙”原磁通量的變化，而不是“阻礙”原磁場(chǎng)。因此，不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是和原磁場(chǎng)方向相反。

（2）正確理解“阻礙”及“變化”：

“阻礙”不是“阻止”，而是“延緩”、“妨礙”之意。

“變化”：當(dāng)φ增加時(shí)，“阻礙增加”，B與B'的方向相反，起抵消作用；當(dāng)φ減小時(shí)，“阻礙減小”，B與B'方向相同，起補(bǔ)償作用。

因此楞次定律可以簡(jiǎn)要表述為：φ增B'反，φ減B'同。

7.2.3 楞次定律的應(yīng)用

例題分析：

例題1如圖1所示，矩形線框abcd的平面跟勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直。當(dāng)ab邊在線框上向右滑動(dòng)時(shí)，ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向如何？

解析（1）原磁場(chǎng)B的方向：B垂直向里：

（2）原磁通量的變化：S增加，B不變，φ增加；

（3）由楞次定律“φ增B'反”得，磁場(chǎng)B'的方向垂直向外：

（4）由安培定則確定感應(yīng)電流的方向：badcb（同時(shí)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證判斷結(jié)果）。

例題2如圖2所示。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。由伸長(zhǎng)彈簧構(gòu)成的回路收縮時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向。

解析（學(xué)生分析、判斷，老師補(bǔ)充）

總結(jié)出判斷感應(yīng)電流的方向的步驟：首先明確所研究的回路。

（1）原磁場(chǎng)B的方向；

（2）原磁通量φ的變化；

（3）由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B'的方向：

（4）由安培定則確定感應(yīng)電流的方向。

8 鞏固練習(xí)

例題3如圖3所示，導(dǎo)線AB和CD互相平行，當(dāng)AB所在電路中的開關(guān)K斷開時(shí)，導(dǎo)線CD中的感應(yīng)電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？

解析 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析：

（1）回路CDEF是題中要求研究的閉合回路，通過該回路內(nèi)的原磁場(chǎng)是導(dǎo)線AB中流過電流時(shí)產(chǎn)生的，根據(jù)安培定則，原磁場(chǎng)B的方向?yàn)椤按怪敝赶蚣埨铩保?/p>

（2）斷開K時(shí)，原磁場(chǎng)B減小為零，則通過回路CDEF的磁通量φ減少：

（3）根據(jù)楞次定律知道，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B'方向與原磁場(chǎng)B方向相同，即垂直指向紙里：

（4）由安培定則判斷，CD中的感應(yīng)電流的方向由D流向C。

思維拓展：可以讓學(xué)生繼續(xù)分析，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，回路CDEF的感應(yīng)電流的方向：開關(guān)K保持閉合狀態(tài)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭（從左向右）移動(dòng)，回路CDEF中感應(yīng)電流的方向。

9 課堂小結(jié)

1 楞次定律是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的重要規(guī)律，要正確理解該定律，必須正確理解“阻礙”的含義：φ增B'反，φ減B'同；

2 楞次定律只給出了感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向，要確定感應(yīng)電流還需要利用安培定則。

10 作業(yè)布置

教材練習(xí)

11 板書設(shè)計(jì)

楞次定律的內(nèi)容：

感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

楞次定律的理解：

（1）“阻礙”的含義：

“阻礙”的現(xiàn)象：

①當(dāng)穿過回路的磁通量增大時(shí)施感磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向相反：

②當(dāng)穿過回路的磁通量減小時(shí)施感磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向相同。

概括為：增反減同（劫富濟(jì)貧）。

“阻礙”的含義：阻礙變化。

“阻礙”的結(jié)果：不會(huì)出現(xiàn)使原來的變化出現(xiàn)相反的情況，它只是延緩了這種變化。

（2）注意區(qū)分產(chǎn)生感應(yīng)電流的“原磁場(chǎng)B”和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B'。

楞次定律的運(yùn)用：

解題步驟：

（1）明確原磁場(chǎng)的方向；

（2）明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少：

（3）根據(jù)楞次定律，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；

（4）利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。

楞次定律符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。

楞次定律實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。

12 課后反思

該案例的主要思路是將書本上的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，通過老師的引導(dǎo)和幫助設(shè)計(jì)和完成對(duì)楞次定律的推導(dǎo)，從而從本質(zhì)上去理解楞次定律，以及應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。通過這種方式，可以大大的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，積極主動(dòng)的投入到對(duì)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)知、理解和應(yīng)用上。對(duì)例題的設(shè)置，是為了進(jìn)一步突破教學(xué)中的難點(diǎn)問題，同時(shí)也擴(kuò)大學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知范圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。這些既是本節(jié)課要著重解決的問題，同時(shí)也是個(gè)人對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行如此設(shè)計(jì)的初衷，當(dāng)然也就成為了教學(xué)設(shè)計(jì)中亮點(diǎn)所在。

當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過程中，可以再大膽一些：由面積的變化引起磁通量的變化，繼而引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生以及判斷其電流的方向這一過程，也可以通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來進(jìn)行展示，給學(xué)生更加直觀的感受。在今后的教學(xué)中可以在這方面進(jìn)行進(jìn)一步的嘗試。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：感應(yīng)電流范文

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向和感生電場(chǎng)的方向相同，可以根據(jù)楞次定律判斷感生電場(chǎng)的方向。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中由楞次定律判斷方向確定感應(yīng)電流方向，在電源內(nèi)部感應(yīng)電流方向由電源負(fù)極指向電源正極，外部由電源正極指向電源負(fù)極。

楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定律還可表述為:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第9篇：感應(yīng)電流范文

“感應(yīng)電流的方向”這節(jié)課重點(diǎn)就是讓學(xué)生對(duì)楞次定律進(jìn)行探究、理解和應(yīng)用。一般情況下，對(duì)“楞次定律探究”的教學(xué)是這樣設(shè)計(jì)的：

1.創(chuàng)設(shè)情境，復(fù)習(xí)引入

問題一：電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流的關(guān)系？【實(shí)驗(yàn)一】探索電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流的關(guān)系。師：如何才能知道指針偏轉(zhuǎn)方向與電流進(jìn)入方向之間的關(guān)系？是否可以通過實(shí)驗(yàn)來確定呢？【學(xué)生實(shí)驗(yàn)1】學(xué)生按圖接好電路，探究指針偏轉(zhuǎn)方向與電流進(jìn)入方向之間的關(guān)系，并完成下表。結(jié)論：電流從何方流入指針就向何方偏轉(zhuǎn)。問題二：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件？【實(shí)驗(yàn)二】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：師：在上述實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是什么？生：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。師：磁鐵插入與抽出時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的方向相同嗎？指針左偏與右偏意味著什么呢？生：不同。指針偏轉(zhuǎn)不同，表明電路中的電流方向不同。問題三：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向呢？生：根據(jù)電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向和螺線管上的導(dǎo)線繞向來判斷。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場(chǎng)方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場(chǎng)方向呢？生：根據(jù)通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應(yīng)電流的方向是否遵循什么規(guī)律呢？本節(jié)課讓我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究。

2.確定課題，分組探究

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)2】學(xué)生按圖接好電路，做實(shí)驗(yàn)并填附表。

3.分組總結(jié)，難點(diǎn)依舊

描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填表。討論回答：師：穿過閉合回路的磁通量的增減會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果？生：有感應(yīng)電流產(chǎn)生。師：感應(yīng)電流又會(huì)產(chǎn)生什么？生：會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。師：那么這兩個(gè)磁場(chǎng)的方向之間有什么關(guān)系呢？請(qǐng)大家分成兩組來回答?！拘〗M一】條形磁鐵插入螺線管的過程。（1）N級(jí)向下插入原磁場(chǎng)方向向下磁通量增加產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上二者方向相反感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)增加。（2）S級(jí)向下插入原磁場(chǎng)方向向上磁通量增加產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下二者方向相反感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)增加?！拘〗M二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。（1）N級(jí)向下拔出原磁場(chǎng)方向向下磁通量減小產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下二者方向相同感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)減小。（2）S級(jí)向下拔出原磁場(chǎng)方向向上磁通量減小產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上二者方向相同感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)減小。結(jié)論“：增反減同”，即：判定感應(yīng)電流方向的方法，其內(nèi)容為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，由此得出了楞次定律。在這個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果如何呢？實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生共分成八個(gè)小組，其中有三個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)表格不清楚怎么填而求助于教師，三個(gè)小組的表格填了一部分，而只有兩個(gè)小組在參照課本的情況下填得比較好。這說明，雖然在教學(xué)中運(yùn)用了各種物理學(xué)方法，但并沒有有效地幫助學(xué)生理解物理學(xué)知識(shí)?？上攵?，之后楞次定律的得出也就比較困難，對(duì)定律理解也就不夠透徹。如何“有效”運(yùn)用這些物理學(xué)的方法呢？關(guān)鍵還是要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，合理地運(yùn)用物理學(xué)方法。于是，教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下的改革，取得了很好的學(xué)習(xí)成效。

二、改革后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.實(shí)驗(yàn)法

所謂實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，使用一定的設(shè)備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實(shí)驗(yàn)對(duì)象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識(shí)或驗(yàn)證知識(shí)的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)法是學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)，教師耐心細(xì)致地做好這一步，才能幫助學(xué)生順利進(jìn)行后面的分組實(shí)驗(yàn)。于是，教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程做了如下改進(jìn)：（1）創(chuàng)設(shè)情境，復(fù)習(xí)引入【實(shí)驗(yàn)一】產(chǎn)生感應(yīng)電流的演示實(shí)驗(yàn)。教師演示分步連好電路，由學(xué)生上講臺(tái)操作，全體學(xué)生觀察。問題一：怎樣做能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？生：將條形磁鐵不斷插入或拔出螺線管。問題二：為什么產(chǎn)生了感應(yīng)電流？（感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件）生：閉合回路中磁通量發(fā)生了變化。問題三：靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)與螺線管中的電流方向有什么關(guān)系？生：電流從哪邊流入靈敏電流計(jì)，指針就向哪邊偏。根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)情況就能判斷出螺線管中的電流方向。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場(chǎng)方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場(chǎng)方向呢？生：根據(jù)通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應(yīng)電流的方向是遵循什么規(guī)律呢？本節(jié)課讓我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究。（2）確定課題，互動(dòng)探究【實(shí)驗(yàn)二】探究感應(yīng)電流的方向。教師實(shí)驗(yàn)：N極向下插入螺線管中，請(qǐng)學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，把電流方向標(biāo)在下圖中。學(xué)生分組：N極向下從螺線管中拔出，S極向下插入螺線管中，S極向下從螺線管中拔出，分別記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并把電流方向標(biāo)在下圖中：由于有教師在【實(shí)驗(yàn)一】中的電路連接演示及在【實(shí)驗(yàn)二】中的實(shí)驗(yàn)操作演示，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)做得很順利，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄也很準(zhǔn)確，可以說又快又好，有效地完成了這一教學(xué)環(huán)節(jié)。那么接下來，如何由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象整理和歸納出所要得出的結(jié)論，這就要看歸納法運(yùn)用得是否有效了。

2.歸納法

所謂歸納法是指從個(gè)別元素中概括出一般結(jié)論的思維方法，也可以指學(xué)科學(xué)習(xí)中具體的一種科學(xué)方法。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納得出物理規(guī)律，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中具有重要作用。于是，教師進(jìn)一步對(duì)教學(xué)中的歸納過程做了如下改進(jìn)：首先，降低填表難度。整個(gè)表中對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析所需要填寫的空格被縮減為兩個(gè)，如下所示：其次，設(shè)置問題，引發(fā)學(xué)生的思考。師：通過實(shí)驗(yàn)，我們知道了在不同情況下感應(yīng)電流的方向（已畫在圖上），那么請(qǐng)大家分析一下，感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)呢?生甲：可能與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向有關(guān)。生乙：可能與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。生丙：可能與磁通量的變化有關(guān)。分析：由過程一、二判斷感應(yīng)電流的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向無(wú)關(guān)。由過程一、三判斷感應(yīng)電流的方向與與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。同樣，由過程一、三判斷感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化無(wú)關(guān)。那么，到底與什么因素有關(guān)呢？最后，難點(diǎn)由教師引導(dǎo)學(xué)生突破。師：感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)嗎？生：會(huì)。師：請(qǐng)大家畫出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，并分析原磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向有什么關(guān)系？分成兩組來回答?！拘〗M一】條形磁鐵插入螺線管的過程（1）N級(jí)向下插入原磁場(chǎng)方向向下磁通量增加產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上二者方向相反感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)增加。（2）S級(jí)向下插入原磁場(chǎng)方向向上磁通量增加產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下二者方向相反感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)增加。【小組二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。（1）N級(jí)向下拔出原磁場(chǎng)方向向下磁通量減小產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下二者方向相同感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)減小。（2）S級(jí)向下拔出原磁場(chǎng)方向向上磁通量減小產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上二者方向相同感應(yīng)磁場(chǎng)的作用：阻礙原磁場(chǎng)減小。得出結(jié)論“：增反減同”即這樣設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)課程，實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程順暢了，學(xué)生幾乎都能認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，記錄下觀察到的現(xiàn)象，并經(jīng)過分析討論得出了自己的結(jié)論，為楞次定律的進(jìn)一步理解和應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。由此可見，在教學(xué)過程中，關(guān)鍵是要保證讓學(xué)生理解相應(yīng)的知識(shí)。所以，任何教學(xué)過程都應(yīng)當(dāng)按理解的要求進(jìn)行整體設(shè)計(jì)；任何教學(xué)方法的應(yīng)用，都是為實(shí)現(xiàn)這一目的而服務(wù)的。因此，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須考慮讓學(xué)生透徹理解的有哪些內(nèi)容，怎樣才能有效地幫助或引導(dǎo)學(xué)生理解這些內(nèi)容，這些內(nèi)容的理解過程應(yīng)當(dāng)運(yùn)用哪些物理學(xué)方法最適合，在理解這些內(nèi)容的各個(gè)階段應(yīng)分別達(dá)到什么要求，等等。假如我們對(duì)這些問題搞得比較清楚，在教學(xué)過程中恰當(dāng)而有效地運(yùn)用好物理學(xué)的方法，教學(xué)質(zhì)量就會(huì)有大幅度提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)也會(huì)有較大突破。

三、結(jié)論