人教版(新教材)高中物理选择性必修2教学设计3：2 1 课时1 实验：探究影响感应电流方向的因素教案.docx

人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册

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2.1课时1实验：探究影响感应电流方向的因素

〖教材分析〗

本节内容在感应电流的产生条件基础上来开展的，与前面的不同，本节是从感应电流的方向的角度来考虑问题。楞次定律是本章的重点和难点，楞次定律是学习法拉第电磁感应现象的基础，也为下一章的交流电做铺垫，所以是重点。它涉及的因素多（原磁场和感应电流的磁场方向，磁通量变化、原电流和感应电流方向等），关系复杂多变；规律比较隐蔽，抽象性和概括性很强，表述方法多样，因此是难点内容，学习非常困难。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：探究影响感应电流方向的因素。

科学探究：通过实验探究归纳判断感应电流方向的过程，体会科学探究在物理规律形成中的作用。

〖教学重难点〗

教学重点：探究影响感应电流方向的因素。

教学难点：探究影响感应电流方向的因素。

〖教学准备〗

多媒体课件、导线、线圈、电流计等。

〖教学过程〗

朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。这首人们耳熟能详的唐诗，曾给我们带来多少愉悦和幻想呀!如今，诗人笔下的三峡，不仅风景秀丽依然，更在为祖国的建设作着巨大的贡献。三峡水电站安装着32台巨型发电机，总装机容量2250万千瓦。千年流淌的滚滚长江，正在焕发器青春。

这是三峡发电机组和发电量。

电厂里巨大的发电机怎么会发出这么多电来?磁生电有什么规律呢?

这一章我们将进一步去认识电与磁的规律。

一、新课引入

线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关?（实验演示）

二、新课教学

（一）影响感应电流方向的因素

电流的方向，看不见摸不着，那怎么办呢？对了，电流表指针的偏转方向通过它我们可以推断电流方向。电流的方向可以看到了，下面来看实验。

课本实验：探究影响感应电流方向的因素

电流的方向可以看到了，下面来看实验。把器材都连接好，然后把条形磁铁的N极分别插入线圈和从线圈中拔出。将磁铁翻转，然后把S极分别插入线圈和从线圈中拔出。记下电流表的偏转方向，然后推算出电流方向。

问题1：电流方向有了，它跟什么有关呢？

这要看电流是怎么产生的？咱们知道感应电流是由磁通量变化引起的。那电流方向应该也和它有关，具体是什么关系呢？

先把磁场找出来，条形磁铁磁感线外部是N到S，所以磁铁的磁场是这样的。先看这两个，当磁铁靠近或插入线圈时穿过线圈的磁通量增大。但是感应电流的方向却不是一样的，说明磁通量增加不能判断感应电流的方向。同样当磁铁离开或从线圈中拔出时也一样。说明磁通量的增减不能判定感应电流的方向，即

实验并不能直接显示出感应电流的方向与磁通量变化的关系。

问题2：那该怎么判断感应电流的方向呢？

进一步分析可以想到，磁体周围存在磁场，感应电流也会产生磁场。感应电流磁场的磁通量与磁体磁场的磁通量有没有联系呢?

由于线圈的横截面积是不变的，磁通量的变化可以用磁场的变化来体现。感应电流的方向与磁场的方向有关，我们应该选择磁体的磁场和感应电流的磁场进行分析。即：

通过中介：感应电流的磁场来判断。

下面先看甲图的情况，为了更加清晰的说明问题，通过表格来比较图。磁铁磁场的方向，条形磁铁磁感线外部是N到S，但是我们研究的是穿过线圈的那部分磁场，其它的不考虑，所以磁铁磁场的方向是向下的。感应电流方向：图中已经标出了感应电流的方向，俯视图，逆时针方向。感应电流的磁场方向：磁场方向我们用右手定则就好了，这个是一个通电螺线管，所以根据右手螺旋定则，四指电流环绕方向，拇指就是N极所指的方向。感应电流的磁场方向是向下的。同理乙图也是如此。（为了更加清晰的展示这个过程使用实验演示）

线圈内磁通量增加情况

图号

磁铁磁场的方向

感应电流方向

感应电流的磁场方向

甲

向下

逆时针（俯视）

向上

乙

向上

顺时针（俯视）

向下

所以当磁铁靠近或插入线圈时穿过线圈的磁通量增大，感应电流产生的磁场和磁铁的磁场方向相反。

再来看这丙丁这个两个，穿过线圈的原磁场的方向是向下，感应电流方向是顺时针（俯视），感应电流的磁场方向是向下的。丁也是穿过线圈的原磁场的方向是向上，感应电流方向是逆时针（俯视），感应电流的磁场方向是向上的。

线圈内磁通量增加情况

图号

磁铁磁场的方向

感应电流方向

感应电流的磁场方向

丙

向下

顺时针（俯视）

向下

丁

向上

逆时针（俯视）

向上

所以你会发现当磁铁离开或从线圈中拔出时穿过线圈的磁通量减小，感应电流产生的磁场和磁铁的磁场方向是相同的。

也就是说，甲乙线圈磁通量增加时，感应电流产生的磁场和磁铁的磁场方向是相反的。丙丁线圈磁通量减少时，感应电流产生的磁场和磁铁的磁场方向是相同的。可以概括为增反减同