DOC《反思电磁感应的教学》

第二节 法拉第电磁感应定律感应电动势的大小 .要求学生掌握它并能用它来计算有关感应电动势的问题,则必须注意以下四个方面的基础. ①磁通量的变化率/:它表示磁通量的变化快慢,而不是指磁通量的变化多少.注意与有对应关系.显然,要能计算/,则必须会计算,必须会计算. ②公式(=n/:式中的n为线圈的匝数,可以理解为n个相同的电池的串联.用该式所计算的电动势为时间的内的平均电势. ③公式(=BIV:该式中B为匀强磁场磁感应强度,L为导线的长度,V为导线运动的瞬时速度.该式是有条件的,即导线与磁场垂直,运动速度V的方向与导线垂直,还同时与磁场垂直.若V恒定,则(亦恒定;

若V发生改变,则求出的(是与该时刻对应的瞬时电动势. ④与闭合电路的欧姆定律相联系:产生感应电动势的那部分导体相当于电源,产生的电动势相当于电源的电动势,该部分导线的电阻相当于电源内阻,其余电路相当于外电路,则电磁感应问题就简化为电路问题,遵循闭合电路欧姆定律,从而可以确定电流的大小及其它. ⑤应用的关键在于正确简化电路,明确是求平均电动势还是瞬时电动势,明确电动势是恒定的还是变化的.若电动势是变化的常常要分析最后的稳定态以及考虑运用能量守恒定律. 3.

第三节 楞次定律感应电流的方向 及

第四节 楞次定律的应用 ,学生要理解掌握楞次定律的四个步骤,并能用应用它来判断感应电流的方向,学生应注意以下五个方面的基础. ①定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.要理解 阻碍 二字,它不是阻止,而是 反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少 ,具体地说,若电磁感应是由于磁通量的增加而产生的,则感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,若是由于磁通量的减少而产生的,则感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,可以简化为 增反 、 减同 ,方便理解记忆. ②应用定律的四个步骤:第一,明确穿过闭合回路的原磁场的方向.第二,分析出穿过闭合回路的磁通量是在增加还是减少.第三由楞次定律判断出感应电流所产生的磁场的方向.第四,利用安培定则确定出感应电流的方向. ③右手定则:用来判断部分导体切割磁感线时感应电流的方向.这是楞次定律的特例.要注意与判断安培力和洛仑兹力的左手定则相区别,最根本的区别在于右手定则是判断感应电流的方向,是由于运动切割才产生电流,而左手定则则是判断通电导线所受安培力的方向,是由于有电流,才受到安培力,二者的因果关系不同.可以形象地用 力 电 二字来帮助记忆,以便区别. 力 字的一撇是向左边的, 电 字的钩是向右边的.还要注意在运用右手定则时磁场方向、运动方向、感应电流方向的空间关系,此乃难点,应将三维的化为二维,以便判断. ④楞次定律遵循能量定恒,故从导体和磁体的相对运动(机械效果)的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动.可以用书上112页练习三的(5)题说明这个道理. ⑤用楞次定律判断出感应电流的方向,也就判断出了感应电动势的方向,因为这二者的方向是一致的.(电动势的方向规定为由负指向正). 4.

第五节 自感 是一种特殊的电磁感应现象,可以用本章前面的三个知识来判断当通过电路中螺线管的电流发生变化(增大或减小)时,是否会有电磁感应现象,感应电动势的大小又怎样.学生要掌握以下三个方面的基础. ①首先应掌握本章的前面三个知识点,即电磁感应产生的条件,法拉第电磁感应定律及楞次定律,才能轻松分析自感现象. ②要认真观察通电、断电自感的现象,明确通电、断电自感的电路图,会用所学知识进行分析,可以将电路图中的螺线管画为实物,方便分析. ③理解自感系数的物理意义,明确自感系数仅与线圈自身的构造有关,而与电流变化及电流变化的快慢无关.知道增加匝数,插入铁芯可以使自感系数增大.了解自感的应用,知道日光灯原理,联系实际,学以致用. 4,适当做点思维体操,动手又动脑 例1.如图4―12所示一个N匝的线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感应强度方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法可以使线圈中感应电流增加为原来的两倍的是: A.将线圈的匝数增加为原来的两倍 B.将线圈的面积增加为历年来的两倍 C.将线圈的半径增加为原来的两倍 D.适当改变线圈的取向 [解析]题目中 导线规格不变 是暗示电阻率(及导线的横截面积S相同,此题问的电流的情况,显然应弄清由于电磁感应所产生的电动势的大小以及线圈的总电阻是多少.还要特别注意题目中, 线圈平面跟磁感应强度方向成30°角 以及对应的选项D,在计算磁通量及其变化率时要注意夹角. I=( / R=N(/)/((L / S) =N・(r2・Sin30°・()/((N2(r/S) =rS・Sin30°・()/(2() 可见,感应电流I与匝数N无关,而与线圈的半径r成正比例,从而与线圈所围面积的平方根成正比例,故选C而不选A、B;