導語：如何才能寫好一篇電磁感應效應，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

心理學認為,信息項目第一次學習時學的愈好、愈深、愈透,也就愈不容易忘記,基于此我們從呈現(xiàn)單詞一開始就要抓住學生的注意力,通過生動形象的材料去激發(fā)他們的興趣,給學生留下深刻的第一印象。

小學生的思維具有形象直觀活躍,抽象思維尚未發(fā)展成熟的特點。根據平時的教學觀察發(fā)現(xiàn)當小學生處于一種口欲言而未能的狀態(tài)時,若及時出示相關實物、教具進行引導,把英語與實物直接進行聯(lián)系,就能使他們迅速理解詞義,也有利于培養(yǎng)他們用英語思維的能力。如在教water 這個單詞時,我事先準備了一杯水,我邊出示這杯水,邊說:water、water ,學生們立即明白了這個詞的意思迫不及待的說“水、水”。這時,整個班的學生熱情高漲飽滿,他們興奮的跟我朗讀著water\water水。這樣采用實物教具直觀易懂,容易使學生產生親切感,樂于接受,也能使課堂氣氛變得輕松活潑,使教與學在愉快的氛圍中進行。又因為人與人交流時并不僅僅限于用言語達到目的,談話者的表情和身體的動作也能向周圍的人傳遞信息。所以適當地利用體態(tài)語呈現(xiàn)新語言項目,既省時又形象,學生也會在活躍的氣氛中增強接受英語信息的能力。如在教學write、draw、run這些動詞時,通過教師示范動作,學生興趣盎然,對詞義也是一目了然。 此外還可以利用圖片、簡筆畫、多媒體等多種手段,向學生呈現(xiàn)單詞,努力做到寓教于樂、寓學于趣。簡筆畫在教學中有特殊魅力。一些帶有感彩的形容詞,如happy、angry、sad等,如果老師一味“輸入”式教學,學生根本記不住,反而越學越迷糊甚至張冠李戴。我在教學時畫了四張畫:把各種神態(tài)展現(xiàn)在一起,給人以生動形象,風趣詼諧之感,使學生置身于一個輕松愉快的學習氛圍中。通過對比化抽象為具體,使形象更逼真,記憶更深刻。

同時還可以利用學生的其他器官如聽覺感官呈現(xiàn)新知,加深學生對單詞的感知印象,獲得的豐富的語音信息完善該詞在學生腦海中的存儲形式,以便隨時被激活提取。如動物詞匯教學中,以聽聲音的形式呈現(xiàn)單詞dog\duck\cat,抓住學生的好奇心,為單詞記憶打下了良好的基礎。

此外利用學生已有的詞匯知識來學習新詞,也不失為一種有效的方法,有些單詞的差別是極其細微的,例如在學生已經掌握了name的情況下學same時,將舊詞和新詞同時寫在黑板上,讓學生觀察這兩個單詞的相似之處,只需改動每個單詞的第一個字母即可,這就既復習了舊詞,又掌握了新詞,從而達到了溫故知新的目的 ,給我們學習單詞找到了捷徑。

篇2

關鍵詞：包裝工程；電磁感應技術；電加熱技術

1 電磁感應加熱技術的優(yōu)點

電磁感應加熱技術的發(fā)展歷史、應用及優(yōu)點。電磁感應加熱技術的速度比其他的媒介加熱的速度快，電磁感應技術在加熱的時候損耗鐵屑的數量較少。電磁感應技術在加熱的時候起動比較快。電磁感應技術的節(jié)能效果比較好，因為在不用的時候可以將電磁感應加熱技術的電源關掉，比較環(huán)保。可以關閉，因為感應加熱有啟電磁感應技術的工作效率比較高，在短時間內加熱就可以到達效果，可以降低成本。除此之外，感應加熱還有幾點好處：（1）便于控制，易于實現(xiàn)自動化；（2）減少設備占地面積；（3）作業(yè)環(huán)境安靜，安全和潔凈；（4）維護簡單。正是因為電磁感應技術技術的很多優(yōu)點，所以才將其用于包裝工程的工作中，爭取取得更大的效果和最優(yōu)化的結局。

2 感應電加熱技術

電磁感應加熱技術法是基于電磁感應技術原理，當交流電流通過初級線圈時，環(huán)繞著線圈產生交變磁場，交變磁場在次級線圈上（金屬爐料）產生感應電動勢。由于此感應電動勢的作用，在閉合的線圈（被加熱的金屬）中產生感應電流使金屬加熱。為中間包側面感應加熱裝置。該裝置中的感應器由鐵芯、線圈和引入鋼水的通道組成。當綣圈中通入交流電后，鋼液中產生的感應電流放出焦耳熱使鋼水加熱。在澆注初期，因中間包耐火材料吸熱，應供以較大的功率使鋼水迅速升溫。當中間包容量為10t時，最大功率約為1000kW。采用中間包電加熱技術后，可使中間包中鋼水溫度相對穩(wěn)定；而且利用磁感應加熱鋼水時，由于電磁攪拌作用，可使鋼中夾雜物上浮。據資料介紹，在5t中間包中采用電磁感應技術電加熱技術，當功率為1000kW時，升溫速度達25℃/min，熱效率為90%，可控制鋼水溫差在士2.5℃范圍內。

感應電加熱技術依靠兩種能量轉換過程以達到加熱目的，即焦耳熱效應和磁滯效應。第一種是非磁性材料，如鋁，銅、奧氏不銹鋼和高于居里點（即磁衰變溫度）的碳鋼產生熱量的唯一途經，也是鐵磁性金屬（如低于居里點溫度的碳鋼）中主要產熱途徑。對于鐵磁性金屬材料，感應發(fā)熱的一少部分來源于磁滯損耗。磁滯發(fā)熱可以這樣來解釋，磁滯現(xiàn)象是由分子（或稱磁性偶極子）之間的磨擦力導致的。當鐵磁性金屬被磁化時，磁性偶極子可以看成是小磁針，它隨著磁場方向變化（即交流電的變化）而轉動，這種來回轉動所引起的發(fā)熱，就是磁滯發(fā)熱。交流電頻率越高，磁場變化就越快，單位時間內產生出的熱量也就越多。焦耳熱效應是由渦流損耗產生的。渦流損耗和焦耳的表達式和直流電、交流電的能量消耗公式相同。和其它電流一樣，渦流也必須有一個閉合回路。假設該電路中電壓為V，電阻為R，電流為Ⅱ，由歐姆定律V=ⅡR。當電勢降低時，電能就轉變成熱能。這種電能的轉化過程類似于機械運動過程中勢能的轉化。勢能轉化過程是由于在重力作用下，物體由高處向低處落下時發(fā)生的。電勢降低時產生熱，其關系式可以給出。必須清楚，感應加熱的機理和直流電或交流電產生的電磁場有密切的關系。對于一個帶直流電的導體而言，磁場（感生磁場）的方向垂直于電流方向。距離導體越遠，磁場強度越弱。磁場強度的大小和電流大小成正比。磁場極性或磁力線的方向由右手定則給出。假如直流電流過一螺旋線圈，則螺旋線圈內的場強大載流體（中心凋圍的磁場（O箭頭）而線圈外的強度小。相鄰兩匝線圈之間的場強很小。這是因為相鄰兩匝之間的磁力線方向相反，彼此互相抵消了?，F(xiàn)在再來考慮在一個通有直流電的螺旋線圈中插入一個實心棒時磁場將會發(fā)生怎樣的變化。如果棒是非磁性的，則磁場不受影響；反之，如果插入磁性鋼棒，則磁力線的數量就會大大增加。這是因為鋼的導磁率比非磁性物的導磁率大得多的緣故。實際上，在電學計算中只需要知道相對導磁率即可。非磁性物質和空氣的相對導磁率都定為1，磁性的物質的相對導磁率都大于1。

3 包裝工程的內容和特點

目前我國的包裝主要研究和應用的重點是包裝理論、技術方法、結構設計、包裝測試、包裝材料強度和結構；同時發(fā)揮多學科綜合專業(yè)的優(yōu)勢，在計算機輔助設計、包裝機械、市場營銷、管理以及造型設計諸方面開展工作。計算機與測試技術可為包裝工程設計提供計算、分析、實驗和數據處理的手段，以提高包裝設計的質量、效率，并適應現(xiàn)代包裝工程高速化、智能化、自動化的要求。應包括包裝CAD、包裝測試技術、包裝自動控制等。

4 結束語

現(xiàn)代的包裝工程是許多技術的綜合運用，因此我們應該加強各個方面的技術的應用，從包裝產品的特點、性能、運輸、儲藏、安全、銷售等等很多方面考慮包裝工程的要求。包裝工程還有一個重要的步驟就是包裝材料的問題。包裝材料的好壞是包裝完成的第一步，也是最重要的一個步驟?？梢詰秒姶鸥袘夹g這個技術制造更好的包裝材料。如果包裝材料都不好的話，包裝的任何一部都無法進行。不僅要包裝包裝的安全完整，還要做到美觀，包裝材料的安全完整美觀才能吸引消費者額眼球，應該以最安全完整的包裝材料達到最完美的包裝效果，讓包裝發(fā)揮最大的視覺沖擊，吸引更多更廣的消費者。利用電磁感應技術這個技術為包裝工程作出更好的貢獻。

參考文獻

[1]鄭宇明.淺議包裝設計在商品與消費者之間的溝通作用[J].科教文匯（上旬刊），2010.

[2]薛小英.我國第三方物流包裝問題初探[J].福建商業(yè)高等?？茖W校學報，2012.

[3]劉亞錚，單艷艷.低碳包裝與B2C電子商務企業(yè)低碳績效實證分析[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2012.

篇3

關鍵詞：大學物理課程 電磁感應定律 教學設計

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.126

進入新世紀以后，我國高等教育事業(yè)迅速發(fā)展，大學物理課程的教學理念、內容、方法等都要適應教育改革的新形式。物理教師的任務就是探索如何在新形勢下，教好大學物理這門課，以適應21世紀對高素質人才的科學素質的需要[1]。教師在教學實踐過程中應不斷學習，拓寬自己的知識面，精心設計探究性課題，確立學生的主體地位，通過多樣化的教學方式，增強學生獨立思考能力，主動獲取知識、應用知識、解決實際問題[2]。教學設計是指教師依據教育教學理論、教學藝術原理，為了達到某階段教學目標，根據學生的認知結構，對教學目標、教學內容、教學組織形式、教學方法和需要使用的教學手段進行的策劃[3]。下面以《電磁感應定律》一節(jié)為例，談談筆者在這方面的做法。

1 教學任務分析

教材依據：《物理學》（高等教育出版社，馬文蔚，第五版）。

教學內容：第八章第一節(jié)《電磁感應定律》。

教學對象：本科學生。

教學時間：45分鐘。

本課題是大學物理中電磁感應部分的一個重要內容，是學習后續(xù)內容的前提和基礎，也是統(tǒng)領第八章的綱要。

2 學情分析

學生已學習了《靜電場》與《穩(wěn)恒磁場》的內容，為本節(jié)課的學習奠定了理論基礎。中學楞次定律的學習，便于學生理解電磁感應定律數學表達式中“-”的具體物理意義。

3 教學目標

知識目標：理解產生電磁感應現(xiàn)象的條件；掌握電磁感應定律的內容；了解電磁感應定律的應用。

能力目標：增強學生探究的興趣，培養(yǎng)學生嚴謹的物理思維方法，提高學生運用電磁感應定律分析問題解決實際問題的能力。

情感目標：通過三峽水電站的介紹，增強學生們的民族自信心和自豪感。

4 教學重難點分析

重點：電磁感應定律內容的理解。

難點：電磁感應定律的應用。

5 教學內容及設計

5.1 引入新課

由詩詞《水調歌頭·游泳》詩句“截斷巫山云雨，高峽出平湖”引入，圖片展示三峽水電站，提出問題：為什么水輪發(fā)電機定子直徑如此大，而工業(yè)用電都是交流電，發(fā)電機到底如何發(fā)電？

設計意圖：創(chuàng)設情境，提問引導學生思考，激發(fā)學生學習本次課的興趣，增強學生們的民族自信心和自豪感。

5.2 新課教學

5.2.1 引言

1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應；

1831年8月，法拉第通過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象；

1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交的一個報告中，把這種現(xiàn)象定名為“電磁感應現(xiàn)象”，并概括了可以產生感應電流的五種類型：變化著的電流、變化著的磁場、運動的穩(wěn)恒電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。

設計意圖：通過物理學史，介紹科學家探索磁生電的過程，使學生體會科學發(fā)現(xiàn)的不易，進入本節(jié)課教學。并設疑：在現(xiàn)在我們看來，法拉第總結的這五種類型都是引起了某一個物理量的變化，具體是哪個物理量呢？下面就來研究一下電磁感應現(xiàn)象，探究一下磁生電的條件。

5.2.2 電磁感應現(xiàn)象

實驗演示和Flash展示磁生電的實驗，學生觀察實驗現(xiàn)象，采用啟發(fā)式的教學方式，引導學生分析演示實驗，加強師生之間的互動交流，探究并討論產生感應電流的條件。

【實驗一】條形磁鐵插入、拔出線圈（實驗演示）。

實驗一

提問：電流計指針是否偏轉，偏轉方向如何？快速慢速移動條形磁鐵，電流計偏轉幅度差異？

答：電流計指針有偏轉，說明線圈回路產生了電流，雖然線圈回路面積S沒變，但穿過線圈回路的磁場的磁感強度B發(fā)生了變化，即S不變，B變；電流計偏轉方向不同，說明電流流向與磁場變大變小有關；快速移動條形磁鐵幅度大，慢速幅度小，說明電流大小與磁場變化率有關。

引導：是不是磁場不變，就不會產生電流呢？

【實驗二】處于U形磁鐵磁場中的導體棒移動（實驗演示）。

實驗二

提問：磁場發(fā)生變化沒有？是什么原因在導體棒回路里產生了電流？

答：U形磁鐵產生的是恒定磁場，磁場沒變，但處于磁場中的導體回路的面積發(fā)生了變化也會產生電，即S變，B不變。

引導：是不是磁場不變，回路面積不變，就不會產生電了呢？

【實驗三】處于恒定磁場中的矩形線圈轉動（Flash展示）。

實驗三

分析：磁場不變，處于磁場中的線圈回路面積沒變，但發(fā)現(xiàn)白熾燈在線圈轉動時時亮時滅，說明有電流產生，此時磁場方向與面積方向的夾角發(fā)生變化，即B、S都不變，B、S夾角變。

引導：處于磁場中的導體回路B、S、中任何一個物理量發(fā)生變化都會在導體回路中產生電流？那B、S、所確定的物理量是什么呢？

結論：通過一個閉合回路所包圍的面積的磁通量發(fā)生變化時，不管這種變化是由什么原因引起的，回路中就有電流產生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。回路中的電流叫做感應電流，回路中的電動勢叫做感應電動勢。

承上啟下：電磁感應現(xiàn)象的本質是產生了感應電動勢，那感應電動勢的大小方向如何？

5.2.3 法拉第電磁感應定律

從前面演示實驗啟發(fā)學生思考：感應電動勢與磁通量的變化的關系，同時引出電磁感應定律的內容。本節(jié)課的重點是電磁感應定律，予于詳細闡述。

5.2.3.1 內容

當穿過回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時，回路中產生的感應電動勢與穿過回路的磁通量對時間變化率的負值成正比。

此公式不僅給出了感應電動勢大小計算還可以用來計算感應電動勢的方向。

①感應電動勢大?。捍磐繉r間變化率的絕對值。

②感應電動勢方向：設回路的繞行方向，按右手螺旋法則定出回路所包圍面積的正法線方向；根據磁通量的定義確定其正負；將磁通量代入電磁感應定律的數學表達式，計算電動勢的數值。若電動勢是正值，電動勢方向與繞行方向相同，負值則相反。

引入中學知識楞次定律，加深對公式中“-”物理意義的理解。舉例說明感應電動勢方向的判斷方法。

5.2.3.2 討論

拓展討論，多匝線圈的感應電動勢，閉合回路感應電流、感應電荷的計算。引導學生根據所學知識解決新問題。

①若回路由N匝線圈串聯(lián)

②感應電流

③感應電荷

5.2.3.3 例題討論：交流發(fā)電機原理

通過例題，F(xiàn)lash展示交流發(fā)電機原理，利用法拉第電磁感應定律解釋課前提出的三峽水電站的相關問題。

5.2.4 應用

理論聯(lián)系實際，采用圖片、動畫、視頻展示應用實例：動圈式話筒、金屬探測器、電磁爐和感應淬火，開闊學生視野和知識面，從而突破難點。

5.3 小結

主要結論多媒體顯示，概括歸納，使知識系統(tǒng)化，便于學生理解和記憶。

5.4 談論與拓展

直觀實例，提問思考問題：信鴿如何實現(xiàn)導航，拓展培養(yǎng)學生查閱相關資料，學以致用的能力。

5.5 作業(yè)

布置作業(yè)使學生對本節(jié)所學知識點的學習得到鞏固與加強。

6 教學總結

通過對大物理教材和高中物理課程教材的分析，本節(jié)課的設計使得教學內容緊密聯(lián)系實際。教師一方面采用傳統(tǒng)實驗演示，一方面充分利用各種現(xiàn)代教學技術手段，全面整合文本形式、動畫、圖片以及視頻等各類型教學資源，引導學生進行分析推導，發(fā)揮學生的主觀能動性，培養(yǎng)了學生分析能力和利用所學知識解決實際問題的能力。通過對電磁感應在實際工程中的應用的介紹，鍛煉了學生發(fā)散性思維能力。

注：此為作者在長江大學第五屆青年教師講課比賽獲一等獎的教案設計。

參考文獻：

[1]馬文蔚.物理學（第五版）上冊[M].高等教育出版社，2010：296-300.

[2]張晴.劈尖干涉教學設計案例[J].教學探索與實踐雜志，2010，（12）：128-130.

[3]朱美健，張軍朋.談物理課堂教學設計[J].物理教學探討，2007，（8）：7-9.

作者簡介：黃海（1980-），男，湖北荊州人，碩士，講師，主要從事大學物理教學工作，長江大學物理科學與技術學院，湖北荊州 424023

楊長銘，副教授，長江大學物理科學與技術學院，湖北荊州 424023

篇4

關鍵詞：興趣；自主；探究；合作

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1003-6148（2013）11（S）-0016-3

最近，聽了幾節(jié)“電磁感應現(xiàn)象”的“同課異構”高中物理概念課，筆者感觸頗深。同一課題，教師不同的教學理念確定的不同教學目標、不同教學設計，課堂教學目標達成的效果截然不同。有的課教師看上去輕車熟路、講解自如，但學生課堂反應平淡、缺乏熱情，教學效果不理想；有的課教師講解少。但教學設計貼近學生。學生的學習熱情濃厚、課堂參與意識強，參與度高，師生能一起融入活躍的課堂氣氛中。學生在學習中體驗科學探究的快樂，教學效果較好。本文就兩節(jié)理念迥然不同的課堂教學案例。從新課的導入、三維教學目標的達成方法等方面進行評析與比較。

1新課的導入

案例1

[復習提問]什么是電流的磁效應？

[啟發(fā)思考]奧斯特實驗說明電流能產生磁場，那么利用磁場能否產生電流？

[引導小結]

（1）初中學過，閉合回路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象。（板書課題）

（2）利用多媒體投影儀播放法拉第生平的文稿，激發(fā)學生學習的積極性。

案例2

[創(chuàng)設情境]

（1）投影兩組圖片：A.城市燈的夜景；B.家電商店的場景。

（2）播放一段視頻：發(fā)電廠材料（片段）。

[教師引導]

“電”對促進人類社會發(fā)展有巨大的作用對提高人們生活質量有重要貢獻，是誰創(chuàng)造了世界上第一臺發(fā)電機？發(fā)電機發(fā)電又源于什么物理研究的成果？本節(jié)課我們來了解一位偉大的物理學家對人類所作出的貢獻。體驗他所經歷的實驗探究過程。

案例1與案例2評析：高中物理課堂教學中，新課導入方法較多，原則上應具有能夠喚起學生頭腦中與新課程內容相關的原有認知結構的“情景性”。對學生新知識的學習、建構的“定向性”，使學生明確學習的目標，激發(fā)學生的學習動機的“激趣性”。案例1通過復習提問引入新課，以播放視頻激發(fā)興趣，以重溫初中實驗創(chuàng)設問題情境：案例2教師通過視頻創(chuàng)設情境和提出問題，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心，使學生集中在思考“電”與“磁”的聯(lián)系上，不僅使學生得到了情感、態(tài)度與價值觀的自我教育，又明確了本節(jié)課學習的具體目標——探究電磁感應的條件，從而自然形成探究問題的情境。

2三維目標達成的手段

案例3

[新課教學]

（1）電磁感應現(xiàn)象：①演示如圖1所示實驗，學生觀察現(xiàn)象。

②電磁感應

a.利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應，電磁感應產生的電流叫做感應電流。

b.教師創(chuàng)設問題：是不是只有閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動才能產生感應電流？其他方法能不能產生感應電流？

c.演示如圖2所示的實驗。學生觀察思考。

引導學生歸納看到的現(xiàn)象：當條形磁鐵插入線圈或拔出線圈時電流表指針偏轉。說明電路中產生了感應電流：當條形磁鐵停在線圈中不動時電流表指針不偏轉，電路中沒有產生感應電流。

d.得出結論。

教師：為了弄清這個問題，我們需要學習一個新的概念——磁通量。

（2）磁通量

①定義：教師講解概念，引導分析磁通量與哪些因素有關？

②計算：公式ф=BS適用條件、磁通量的單位、符號。舉例分析磁通量變化的幾種情況。

（3）感應電流產生的條件

①教師介紹如圖所示的實驗裝置（投影圖示）。

②教師演示實驗，學生觀察現(xiàn)象。

③教師引導學生分析實驗現(xiàn)象，完成下表（表略）。

④分析得出結論，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就能產生感應電流。

（4）鞏固練習

①小結本節(jié)要點。②課堂練習。

評析案例3教師在講解磁通量時，引導學生分析得出產生感應電流的條件，最后進行深入分析和鞏固練習。應該說，這節(jié)課整個教學環(huán)節(jié)思路清晰，環(huán)環(huán)相扣，教學過程教師也易于組織。但無論從教學目標的確定。還是教學過程的實施。問題的設計，把握的重點僅僅是電磁感應知識體系的達成。而學生的學習過程單調乏味，一直處于被動的聽講的狀態(tài)中，教師過于重視知識傳授，忽視過程方法。因而目標的達成并不理想也比較單一。

案例4

[新課教學]

（1）了解法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的歷史背景和主要探索經歷。

①組織學生閱讀課本內容——“劃時代的發(fā)現(xiàn)”。

②播放演示文稿——“十年磨一劍”。

③組織學生討論下列問題（教師啟發(fā)引導，鼓勵同學互相討論，積極發(fā)言）：

a.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應以后。引起了什么樣的思考？

b.法拉第時代。人們在研究磁生電的過程中思維和方法遭遇了怎樣的挫折？

c.法拉第的發(fā)現(xiàn)說明了什么？

（2）模仿法拉第實驗（1）：探究感應電流產生的條件：

①組織學生開展分組實驗

a.四人一組分工合作：b.明確探究目標：c.設計實施方案；d.完成實驗記錄。

②學生：模仿法拉第實驗（1）

a.用圖2中的實驗器材進行初步探究，教師巡回指導。

b.實驗小組完成實驗記錄。

c.實驗小組匯報探究結論，師生交流討論。

學生共識：磁鐵插入（或拔出）閉合線圈時產生了電流，物理學中把這類現(xiàn)象叫做電磁感應，由電磁感應產生的電流叫做感應電流。

能不能用一句簡潔的話把產生感應電流的條件表述出來。為此，我們要學習一個新的概念：磁通量。

③講授新知，總結條件。

④深入探究，加深理解。

教師：如果沒有磁鐵，我們能否用其他辦法使閉合電路產生感應電流？利用桌面上的實驗器材，進一步探究感應電流與磁通量變化的關系。

學生：模仿法拉第實驗（2）。

a.學生根據圖3所示的實驗器材確定探究方案（學生討論、教師指導）。

b.學生實驗小組完成下表實驗記錄。

c.學生匯報探究結論，交流討論。

歸納得出結論：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電流產生。

[鞏固新課]

（1）小結本節(jié)要點

（2）師生共同評價課堂探究活動

評析：案例4先通過學生閱讀課文段落“劃時代的發(fā)現(xiàn)”和觀看文稿“十年磨一劍”，了解法拉第從提出“磁生電”的設想到發(fā)現(xiàn)電磁感應的十年探索、數次失敗、最終成功。學生在教師的指導下。先用簡單可行的實驗方案，利用磁鐵產生電流，學生對磁生電有初步的感性認識、建立了電磁感應的基本概念，接著通過磁通量概念的介紹和探究問題的轉換。將學生的思維順利引導到總結歸納電磁感應現(xiàn)象產生的條件。使學生進入到理性認識階段，課堂的生成自然形成。最后通過模仿法拉第實驗，學生分組進行實驗探究活動。這樣既讓學生學會已有知識的應用，也是所學的知識與技能的遷移，同時學生的探究愿望、合作意識、交流的主動性都得以調動和發(fā)揮。做到“知識與技能共進，過程與方法同行”。學生在深刻理解電磁感應產生條件的同時。再次經歷了物理規(guī)律探究的過程，體會了物理學的思想，并在過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀方面受到熏陶，有效落實了三維教學目標。

3反思

反思之一：第一節(jié)課是傳統(tǒng)的課堂教學方式，以教師講解、實驗演示，學生聽講、觀察為主的線索展開。但教師講解多，師生互動、生生互動少，理論分析多。學生體驗少，學生知識與技能的落實多，學生自主學習能力、自主探究能力、實驗能力的培養(yǎng)少，能力的培養(yǎng)比較單一，過于重視知識傳授，忽視過程方法。案例2做到了“知識與技能共進，過程與方法同行”。在知識和技能的傳授過程中，整節(jié)課呈現(xiàn)出“學生動起來，教師跑起來，課堂活起來”。同時突出了學生設計實驗方案的能力、以及運用實驗總結歸納結論、得出物理規(guī)律的實驗探究能力的培養(yǎng)。體現(xiàn)了以實驗為基礎的物理教學觀，是一節(jié)理念和方法充分體現(xiàn)新課程的要求，師生、生生之間“互動”的課堂、“靈動”的課堂。

篇5

1 教材的表述

人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書《物理》選修3—2，第四章《電磁感應》的第7節(jié)《渦流》中，給出了這樣的表述：當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，附近的另一個線圈中會產生感應電流.實際上，這個線圈附近的任何導體中都會產生感應電流……用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐，爐外有線圈，線圈中通入反復變化的電流，爐內的金屬中產生渦流.渦流產生的熱量使金屬熔化并達到很高的溫度……電動機、變壓器的線圈都繞在鐵芯上.線圈中流過變化的電流，在鐵芯中產生的渦流使鐵芯發(fā)熱，浪費了能量，還可能損壞電器.因此，我們要想辦法減小渦流.

2 問題的提出

筆者在調研聽課中發(fā)現(xiàn)，不少老師把本節(jié)教材當做閱讀材料，安排學生自己閱讀本節(jié)內容，教師不做講解分析.結果學生讀完教材上的內容后，一頭霧水，不知道究竟為什么真空冶煉爐內可以“使金屬熔化并達到很高的溫度”，也不知道為什么電動機或變壓器的“鐵芯中產生渦流使鐵芯發(fā)熱”.本文試圖從電磁感應的原理出發(fā)，推導出渦流熱效應產生的焦耳熱功率表達式.

3 渦流熱功率的推導

假設一個長直螺線管的長度為l，單位長度的匝數為n（n足夠大），若螺線管的橫截面半徑遠小于管長l，可將該螺線管看作無限長密繞螺線管，如圖2所示.當螺線管通入正弦交變電流i=I0sinωt時，管內的磁場可看作勻強磁場，其磁感應強度為B，根據畢奧—薩伐爾定律，磁感應強度B大小為：

由（6）式可見，渦流產生的焦耳熱功率與螺線管內的最大磁感應電流Bm的平方成正比，與交變電流變化的角頻率ω的平方成正比，與金屬的電阻成反比.我們可以通過控制這些物理量的大小來改變渦流的熱功率，滿足生產生活的需求.

4 渦流熱效應的應用與危害

4.1 應用

冶煉金屬用的真空冶煉爐是最為常見的感應加熱設備，圖3所示是真空冶煉爐的示意圖，當給冶煉爐接入高頻交變電流時，爐內被冶煉的金屬因其電阻率很小，在金屬內出現(xiàn)了強大的感應電流，它所產生的熱量可使金屬很快熔化.這種冶煉方法的最大優(yōu)點之一，就是冶煉所需的熱量直接來自被冶煉金屬本身，因此可達極高的溫度并有快速和高效的特點.此外，這種冶煉方法易于控制溫度，并能避免有害雜質混入被冶煉金屬中，因此適于冶煉特種合金和特種鋼等.

篇6

健康。按正確的方法烹調的食物，不會對人體造成傷害。而且電磁爐是一種十分安全的灶具。一般微波爐的工作頻率為幾千兆赫，有害于人體健康，而電磁爐的振蕩頻率只有20～30千赫，對人體無任何傷害。

電磁爐又稱為電磁灶，1957年第一臺家用電磁爐誕生于德國。1972年，美國開始生產電磁爐，20世紀80年代初電磁爐在歐美及日本開始熱銷。

電磁爐的原理是電磁感應現(xiàn)象，即利用交變電流通過線圈產生方向不斷改變的交變磁場，處于交變磁場中的導體的內部將會出現(xiàn)渦旋電流（原因可參考法拉第電磁感應定律），這是渦旋電場推動導體中載流子（鍋里的是電子而絕非鐵原子）運動所致；渦旋電流的焦耳熱效應使導體升溫，從而實現(xiàn)加熱。

（來源：文章屋網 ）

篇7

關鍵詞：雙頻激電法；勘查；干擾；克服

Abstract: this paper electro-prospecting method in complex geological exploration areas to develop common interference problems are analyzed, and puts forward the solutions, for reference.

Keywords: electro-prospecting method; Exploration; Interference; overcome

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

雙頻激電法是在變頻的基礎上發(fā)展起來的一種頻率域激發(fā)激化法，它的本質是將兩種不同頻率的方波電流組合后同時供入地下并同時接收，與傳統(tǒng)的直流和交流激發(fā)極化法相比具有以下優(yōu)點：(1)儀器性能穩(wěn)定，自身抗干擾能力強；(2)數據采集速度快、工作效率高；(3)測量結果受電流的變化影響小，觀測精度高；(4)儀器輕便、靈活。

1激電測量中電極效應的干擾分析

電極效應在電阻率測量中普遍存，而在激電測量中也存在這效應，并影響著成果的解釋。常見的主要有以下兩種：

(l)電阻率電極效應；當單個供電極或者一雙供電偶極經過地下電阻率不均勻體的上方或附近時，極化場(或一次場)就會發(fā)生不同程度的畸變，從而影響著觀測結果。這種畸變既影響電阻率測量，也影響激電測量。這種電阻率不均勻體可能是巖體、巖層、斷層或極化體；總之，電阻率電極效應是一次場局部畸變引起的，這種畸變會產生干擾異常甚至疊加在有用異常上，最終得到的異常形態(tài)較為復雜，對解釋帶來了困難。

(2)激電電極效應；當地下電阻率均勻變化而極化體不均勻時，供電電極通過不均勻極化體或附近時，此時接收到的二次場的大小和方向都會改變，出現(xiàn)激電異常的變化，即為激電電極效應。

通常極化體既是極化不均勻體也是電阻率不均勻體，激電異常經常受到這兩種電極效應的影響。這種由于供電電極與極化體之間相對位置關系而引起測量電極間的異常干擾，使得伊異常的極大值并不總是位于極化體的正上方，必須對測得的IP異常進行仔細分析，綜合地層和構造變化因素，才能對鉆孔驗證位置、方向及深度做出正確的指導。

2電極接地問題的分析及克服

在時間域激電測量中，通常采用標準的非極化電極來克服電極差的影響。在雙頻激電測量中觀測的是交流信號，且儀器自身具有抗干擾能力強的優(yōu)點，電極極差的變化對觀測結果的影響不大。在本次工作中，供電電極A和B各采用5根鋼電極、接收電極采用兩根銅電極進行。野外實踐表明，使用銅電極供電十分方便，尤其是在接地條件較差的地區(qū)，銅電極的接地電阻要比不極化電極小。

在野外激電測量中，接地條件差，接地電阻太大勢必會對工作的開展帶來影響。一方面，在接地條件差的地方，使用相同的電壓向地下供電，電流太小，為了提高信噪比就需增大供電電流。通過增大供電電壓后，電能很大部分消耗于接地電阻和導線上，造成了資源的浪費，同時也增大了電磁禍合效應；另一方面，接收端由于接地電阻太大，引入的干擾也越強，在實際數據采集中常會顯示負值FS，且數據極不穩(wěn)定。

在使用金屬電極供電和測量中，影響接地電阻的因素有：

1.電極與土壤的接觸面積越大，接地條件越好；接觸面積與電極的半徑大小、電極的入上深度及土壤顆粒的大小均勻程度有關，電極半徑和入土深度越大、土壤顆粒越小，接觸面積越大，即接地條件也越好；

2.電極的接地電阻與周圍土壤和巖石自身的電阻率有關；土壤和巖石中水分越多，或含有的離子成分越多，自身的電阻率就越小，電極與周圍的接地條件也越好。

為了有效降低接地電阻，提高觀測精度和工作效率，可采取以下措施(1)供電電極A和B端分別采用5根鋼電極同時向地下供電，電極呈梅花狀接入地下，電極的釘入深度至少大于20cm；

(2)接收端M、N分別采用銅電極采集數據，注意銅電極引出的電線完好，在測量中盡量減少電極附近的走動；

(3)供電和接收電極盡量打入有土壤或潮濕的地段，避免在基巖出露區(qū)釘電極；

(4)在接地條件較差、基巖出露較多的測點，為有效改善接地電阻，向供電和接收電極處澆灌鹽水；

3激電測量中電磁禍合效應的干擾及克服

電磁感應禍合是供電回路、測量回路、大地三者之間通過電磁感應引起的禍合效應，它與激電效應同時存在成為干擾，地下電阻率越低、頻率越高、極距越大，受到的干擾程度也越大；在激電測量中，電極的排列方式不同，所受到的電磁感應禍合的影響不同而對稱四極排列測深與其它排列方式相比受到的電磁感應禍合效應影響最大，電磁藕合效應的影響會使得大面積的激電測量數據無法解釋，在實際工作中尤其要重視。

激電測量中出現(xiàn)的電磁感應藕合一般有兩種；一種是電容禍合，它是線與地之間或線與線之間的分布電容進行電能量轉移，在測量回路中引起的與探測目標無關的畸變信號。根據電容存在的部分不同，常有測量導線與大地之間、供電導線與大地之間，測量導線與供電導線之間的電容。另一種是電磁藕合，它是電流隨時間的變化引起的，它的實質是電磁感應。只要供電電流發(fā)生變化，就會產生電磁禍合，實際工作中供往地下的電流無法做到穩(wěn)定不變，即電磁藕合效應的影響成為一種不可避免的客觀事實；在激電測量中，只要地電條件、工作裝置和電流形式確定，電磁感應禍合的大小和分布就可以確定，因此是實際施工當中，采取以下必要的措施來盡可能減小禍合效應的影響。

1.電容藕合和電感禍合均與電極距有關，通過在已知鉆孔上進行孔旁測深試驗工作，合理的選擇能反映實際的電極距，同時盡可能減小電容藕合與電感禍合帶來的影響；

2.在移動、變化極距的過程中，供電導線和測量導線保持一定的距離，盡量減小導線與導線之間的電磁感應禍合效應的影響；

3，水的介電常數比空氣大幾十倍，在激電測量中電容禍合效應會由于水對數據采集帶來相當大的影響；研究區(qū)內有河流通過，且測線通過澆灌后的水地，在鋪線測量過程中，將導線架空或繞道敷設，保持導線干燥，防止潮濕；

4二頻率越高電磁藕合效應越明顯，而選擇低頻測量時，工作效率低，同時容易受到來自地下游散電流的影響，因此，在地勢相對平緩時選擇低頻組測量；

5.選用內阻小、絕緣性好的導線作供電和測量線，以減小導線內阻；盡可能改善供電電極和接收電極的接地條件，降低接地電阻；

4天然干擾的存在和影響

天然干擾主要有天然的大地電流場和自然電場兩種。大地電流場也稱大地噪聲，是地球上廣泛分布的寬頻帶電磁場，主要是由地球外部太陽風、磁暴、等離子層中離子波動等產生的低頻電磁輻射，它們是以微脈動形式出現(xiàn)的電磁波，在電離層與地球表面之間來回傳播，地表可以觀測到這種微弱的電磁場。同時在地層中可感應出強度不大而分布范圍很廣的電流場。在地表觀測到的較高頻率的大地電磁場主要來源于赤道地區(qū)的雷電等，可對激電測量帶來一定的干擾。由于大地電流場的頻譜主要集中于低頻部分，頻率越低，強度越大，因此在激發(fā)極化測量中頻率一般選擇在0.1-5Hz的大地電流場頻譜的低谷上，以避開大地電流場的干擾。本次研究工作中采用的工作頻率為4HZ與4/13Hz，避開了大地電流場的峰值影響。

自然電場主要由礦物與溶液的電化學反應和離子過濾、擴散的局部電化學場，具有相對穩(wěn)定分布較窄的特點。自然電場是直流電場，而雙頻激電法中使用的是特定的低頻交流電場，自然電場對雙頻激電法等頻率域激電法不構成干擾。

5偶然及人文干擾的存在和影響

實際測量中常見到的人文及偶然干擾有地下管道、金屬物體、鐵軌、高壓電線、電話線及50Hz工業(yè)游散電流等。這些干擾表現(xiàn)在數據采集中產生的IP異常，對后期成果的分析解釋帶來困難。在實際施工中實行克服與避讓相結合的措施，即有水流、水田干擾的地段，將供電和測量導線架空或繞道鋪設；當必須經過公路、橋梁鐵護欄、輸電線等地物時，選擇沒有行車經過的時段測量，并對導線進行埋藏保護處理，正確記錄測點號和測量極距，以便在后期的數據處理和解釋中作為參考。

6地質干擾的存在和影響

地質干擾因素主要包括當地人開采后遺留下的廢棄采坑、地表殘留的少量礦化程度低的廢礦石、地形地質條件等。數據采集過程中，由于地質干擾體的存在，接收機顯示的視幅頻率FS值往往顯示負值且數值極不穩(wěn)定，通過改善接地條件，多次觀測取平均值可壓制干擾，取得較好的觀測精度。

參考文獻：

【1】李金銘.激發(fā)極化法技術指南[Ml.北京沖國地質大學，2002

【2】張力，白宜誠，龍慧.應用雙頻激電偶極剖面法探察水下隱伏斷層[J].建筑設計.2006，1(35).

【3】劉宏信等.變頻激發(fā)極化法在高基多金屬礦區(qū)的應用效果[l1.西部探礦工程.2005，（11）

篇8

1　搖繩發(fā)電

實驗背景　長導線在切割地磁場的過程中，產生感應電動勢．若長導線構成閉合回路，則在回路中產生感應電流．此實驗一般可作為“電磁感應”這部分內容的引入實驗，以激發(fā)學生的學習興趣，提高學習的效率．

實驗過程　如圖1所示，將普通跳繩的兩個手柄拆下，一段長3m左右導線的兩端分別穿過跳繩的兩個手柄，然后與微電流傳感器相連，微電流傳感器與數據采集器相連．當學生手握跳繩的兩個手柄“跳繩”時，由于“繩”在切割磁場，故在計算機的顯示屏上出現(xiàn)了如圖2所示的“電流－時間”圖象．由圖象可得，搖繩發(fā)電的電流在1mA左右．學生感覺非常神奇．

2　溫差發(fā)電

實驗背景　溫差發(fā)電是人教版教材選修1－2《能量守恒定律》這部分內容的一個引入實驗，目的是說明能的轉化與守恒現(xiàn)象，但溫差發(fā)電所產生的電流很小，即使用靈敏電流計也很難觀察到由于溫差發(fā)電所產生的微電流．由于學生沒有切身的感受，故很難理解或想象“兩根不同的金屬絲、兩端不同的溫度”盡然能夠發(fā)電．

實驗過程　如圖4、圖5所示，將一根長度約25cm的銅絲的兩端和分別與一根鐵絲的兩端相連，形成一個環(huán)．然后將銅絲剪斷，接到溫度傳感器的兩端．銅絲與鐵絲相連的一個接頭放在酒精燈上燒，另一個接頭放入燒杯的冷水中．在計算機屏上顯示了如圖4所示的圖象．可見，兩種金屬絲的兩個連接點由于存在溫度差而產生了電流，從而實現(xiàn)了內能與電能之間的相互轉化．

3　水果發(fā)電

實驗背景　由于水果中的汁液是電解質溶液，當在水果當中插入化學活性不同的金屬，相當于電解質溶液中插入了兩個電極，故整個裝置相當于一個電源．當在“兩極”連接導線的時候，會產生非常小的電流，用靈敏電流計無法觀察到明顯的指針偏轉現(xiàn)象．

實驗過程　如圖5所示，在梨上相距2cm左右的距離分別插上細的鐵片和細銅片，將鐵片與銅片分別與電流傳感器相連．通過數據采集器，在計算機屏幕上顯示的電流隨時間變化的圖象如圖6所示，由圖象可知，其電流大概在0.07mA．

4　圓盤發(fā)電

實驗背景　1831年法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機．它是利用電磁感應原理制成的人類歷史上第一臺發(fā)電機．其原理如圖7所示，圓銅盤安裝在水平放置的轉軸上，圓盤處在勻強磁場中，兩塊銅片分別與轉軸和銅盤的邊緣接觸，當銅盤轉動時，電阻R中就有電流流過．在處理實際問題時，往往要求學生運用電磁感應現(xiàn)象的有關規(guī)律來判斷流過電阻R的電流方向．當圓盤轉動的時候，電阻中到底有沒有電流呢?

實驗過程

(1)將一片直徑為6cm的銅盤放在帶有金屬轉軸的塑料支架上．

(2)如圖8所示，將銅片與塑料支架放人馬蹄形磁鐵的中間．

(3)取兩根普通的導線．在每根導線的一端，將塑料殼里的細銅絲分開，分別與銅片的中心與邊緣接觸．每根導線的另一端分別與電流傳感器相連．

(4)調節(jié)DIS實驗系統(tǒng)，對電流傳感器進行調零和校驗，得到如圖9所示的圖象．

(5)轉動銅盤，在計算機顯示屏上出現(xiàn)如圖10所示的電流隨時間變化的圖象．

比較圖9和圖10不難看出，在銅盤轉動的過程中由于銅片的每根半徑都在不停地切割磁感線，故產生了感應電動勢，在閉合回路中產生了感應電流，從理論上可進一步判斷流過電流傳感器的電流方向．

篇9

【關鍵詞】動生電動勢；感生電動勢；分析區(qū)別

1 動生電動勢

如圖1，一根金屬棒在勻強磁場中沿與棒和磁場垂直的方向以速度V0向右運動。自由電荷（電子）隨棒運動。必然受到洛侖磁力作用，而發(fā)生運動。電子沿棒運動的速度為U。這樣自由電子具有隨金屬棒運動的速度V0同時還有沿棒運動的速度U，故自由電子相對磁場的合速度為V0。金屬棒ab兩端因正負電荷分別積累，而形成電動勢，Uab>0。

由左手定則可知，由于自由電子相對 磁場以速度V運動，一定會受到洛侖磁力F洛。當F洛的分力F1與F外平衡，F(xiàn)洛的另一分力F2與電場力FE平衡時，金屬棒兩端建立了穩(wěn)定的動生電動勢。

F洛=eBV其分力F1=eBVcosα=eBu，F(xiàn)2= eBVsinα=eBV0

金屬棒ab兩端電動勢U=BLV0，自由電子受到的電場力FE=eE=eBLV0/L=eBV0 FE與F2等大反向。

F外與F1等大反向（圖2）。

H合和F洛等大反向。此時自由電子受到的三個力F洛、F外、FE作用達到平衡。金屬棒勻速垂直切割磁感線運動建立了穩(wěn)定的電動勢。E=BLV0從能量轉化的觀點來看：外力克服洛侖磁力的分力F1做功，機械能轉化的電能。在此過程中洛侖磁力起到中轉能量的作用。使機械能和電能之間發(fā)生轉化。

那么洛侖磁力是否做功呢：

F洛的分力F1與V0反向做負功W1，另一分力F2與電子沿棒移動方向U一致做正功W2，則有：

W1=-F1V0t=-eBIV0t

W2=F2Ut=eBV0Ut

W=W1+W1=0

其實洛侖磁力F H合與電子合速度V垂直，其做功為零是肯定的。

我們可以看到動生電動勢有以下幾個特點：

a.在能量轉化上是機械能轉化為電能。

b.洛侖磁力參與其全過程并傳遞能量，實現(xiàn)兩種形式的能量轉化。

c.因為洛侖磁力與自由電荷合速度方向垂直，洛侖磁力不做功。

d.在切割磁感線情況動生電動勢E=BLV。

另外還要注意：

a.閉合電路中哪一部分導體切割磁感線運動，該部分即為電源內電路。其余部分為外電路。

b.當閉合導體中某一部分分別處在大小或方向不同的磁場區(qū)域切割磁感線運動時，要分別計算出各個區(qū)域中導體兩端的電動勢，再根據電源極性按電源的串并聯(lián)問題處理，從而計算出總的電動勢。

動生電動勢在實際生活中有廣泛的應用。略舉兩例。

1.火車測速時，除用非電學法測定外還用電磁法。在軌道內預埋設矩形線框并與相應電流表連接。火車下部附設強磁鐵。當火車通過線框時，由于與磁場相對運動，切割磁感線產生動生電動勢。從而產生感應電流。應用傳感器把電學量轉變?yōu)榉请妼W量，把電流值轉變?yōu)橄鄳乃俣戎当硎境鰜怼Ｆ湓砣鐖D3：

火車速度與電流成線性關系。

2.電磁阻尼與電磁驅動：

磁電式電流表、萬用表等在運輸過程中電表指針不可避免地發(fā)生擺動。特別是在路況不好、起動、剎車等情況下，指針可能因為擺動幅度大而變形甚至損壞。因為慣性原因即使外包裝再安全，也無法避免這種情況發(fā)生。如果用導線把電表的兩接線柱連接起來，就會大大減輕這種損壞。原因就是：磁電式電表指針擺動時，帶動線圈在磁場中擺動，從而發(fā)生相對運動切割磁感線，產生動生電動勢。

兩接線柱短按后，形成電流。電流做功，本業(yè)化為電路的內能。實現(xiàn)動能電能內能轉化。大大地減少了指針的動能。使指針擺動大大減弱，甚至不擺動。

當然產生的內能是很小的，不會把脆弱的線圈燒壞，我們大可放心。

電磁驅動原理與此相似，也是利用相對運動導體切割磁感線產生動生電動勢來完成驅動的。

2 感生電動勢

如圖金屬環(huán)垂直磁場方向放置，當磁場突然變化時，（如增大）有麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產生電場，則產生逆時針方向的感應電場，在感應電場中的金屬導體中的自由電子受到電場力作用，而發(fā)生順時針定向移動，形成逆時針方向的電流。即電磁感應現(xiàn)象。

再如正電荷q在勻強磁場中以速度V作勻速度圓周運動時，若磁場突然增加時，根據麥克斯韋電磁場理論，產生逆時針方向的感應電場，該感應電場的方向恰與正電荷q的運動方向一致，電荷受到的電場力對電荷做正功，使電荷速度增加。反之若磁感應強度突然減弱，則電場力對電荷做負功，電荷速度減?。▓D4）。

麥克斯韋電磁場理論與法拉第電磁感應理論相比較，其不同之處是麥克斯韋認為只要磁場發(fā)生變化，不論該空間有無閉合導體，都會產生感應電場。正是由于變化的磁場產生的感應電場，使閉合導體中的自由電荷受到電場力，而驅動電荷定向移動形成電磁感應現(xiàn)象。

按照上述理論上面兩個例子其實質是相同的。

我們看到感生電動勢有以下幾個特點：

a.能量轉化上看是：電磁能轉化為電能。

b.其過程：磁場變化――產生感應電場――閉合導體中的自由電荷受到電場力作用，發(fā)生定幾移動――形成感應電流。

c.對于一個確定的閉合電路來講，磁場變化即磁通量變化。可用公式E=nΔΦ/Δt計算，感應電動勢的大小。用楞次定律增反減同判定感應電流的方向。

我們還要注意到：

a.在整修閉合電路中處在變化的磁場中的部分為電源內電路，其余為外電路。

b.如果閉合電路中既有導體切割的情形，又伴隨磁場強弱變化，則要分別計算出動生感生兩種電動勢，再根據電源的根性照串聯(lián)電池組處理。

感生電動勢也與工農業(yè)生產日常生活密切相關。如：變頻加熱爐，其外側線圈中通入變頻交變電流把待加熱的導電物體放入爐內腔。由于變頻電流在內腔產生變化率很大的磁通量，從而產生很高的感應電動勢。在待加熱的導體內產生很強的渦流由于電流熱效應而產生大量的熱，把待加熱的物體熔化。

再如：高壓、低壓兩套平行輸電線路應相隔一定距離，才能保證輸電安全。這是因為：同一電線桿上在高壓電路輸電的情況下，即使下面低壓電路中拉閘斷路，由于長距離平行發(fā)生電磁感應，低壓電路中也會出現(xiàn)較強的電動勢，容易發(fā)生觸電事故。

3 從能量轉化和守恒定律方面看兩種電動勢

在電磁感應現(xiàn)象中，其文形式的能通過動生、感生兩種形式的電動勢轉化為電能。兩種形式的電動勢的區(qū)別是：動生電動勢是外力做功機械能轉化為電能。感生電動勢則是通過電場力做功把磁場能轉化為電能。

兩種電動勢形成過程又有共同點：它們在形成的過程中閉合電路的磁通量發(fā)生變化。故都可以由法拉第電磁感應定律計算電動勢的大?。?/p>

E=nΔΦ/Δt當然對于導體切割磁感線的情形下應用E=BLV計算更顯簡便。即：E=nΔΦ/Δt能代替E=BLV計算。但E=BLV不能代替E=nΔΦ/Δt。因為導體切割只是一種特殊情形。兩式是全部與局部的“面”“點”關系。從能量轉化和守恒定律的高度看愣次定律：正是要克服某種阻礙作用做功，才能使其它形式的能通過做功轉化為電能。沒有這個做功過程，就不會完成其它形式的能和電能的轉化。舉一個簡單的例子：

如圖金屬棒ab 在拉力F作用下，沿水平放置的平行導軌以速度V向右勻速滑動，磁場垂直導軌平面磁感強度為B導軌寬度為L，電阻的

阻值為R其余電阻不計求外力及安培力和電阻R的功率（圖5）。

E=BLV I=BLV/R

F安=BIL=B2L2V/R

P安=F安V= B2L2V/R

F安=F外

P外=F外V= B2L2V/R

電阻R的熱功率：PQ=I2R= B2L2V/R

篇10

下面我結合教學體會,談談“探究法”在電磁感應教學中的應用。

一、提出問題,激發(fā)學生興趣

“問題”是研究課題的出發(fā)點、關鍵點,教師只有明確課題所要解決的中心問題,才能激發(fā)學生的興趣,調動學生的思維,讓思維圍繞“問題”展開。

在教學電磁感應的內容時,我指出:“丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能夠產生磁場,反過來,磁場能否產生電流呢?電磁感應的中心問題就是如何利用磁場獲得電流。今天人類社會早已從蒸汽機時代過渡過電力時代,可見,電磁感應現(xiàn)象的研究具有重大的理論意義和實際意義?！?/p>

二、解決問題,調動學生思維

利用磁場獲得電流,當然離不開兩個條件:其一是磁場,其二是閉合電路。我給學生提供以下器材:條形磁鐵、蹄形磁鐵,靈敏電流表、多匝正方形線框、小螺線管A、大螺線管B、小磁針、單刀單擲開關、滑動變阻器、干電池組、導線若干,根據磁場來源把學生分為兩組:第一組學生研究用磁鐵獲得電流,第二組學生研究用干電池提供電流形成磁場獲得電流,學生之間相互討論、交流、爭論,經過二十分鐘時間,兩組學生分別得到產生電流的幾種情況,最后歸納結論:(由指定組長發(fā)言)第一組:“只要導體切割磁感線,電路中就產生電流?！钡诙M:“只要提供磁場的閉合回路中電流變化,電路中就產生電流。”

我針對第一組結論提問:“如果整個電路均在勻強磁場中做切割磁感線運動,還會形成電流嗎?”學生開始交頭接耳,進而產生懷疑,我因勢利導,提出通過實驗來檢驗。語音剛落,就有學生建議:“把正方形線框改制成邊長較短的多匝小線框,放入由兩個并排放置的蹄形磁鐵的N、S極之間,并做水平運動,看與之相接的電流表指針是否擺動。”我點頭贊許,同時指出:“由于實驗室提供的靈敏電流表‘靈敏’有限,若線框中存在電流太小,指針就不會發(fā)生偏轉,同學們想想能否找到更好方法檢驗線框中電流?”經過短暫的討論后,學生建議在線框經過區(qū)域附近放一枚小磁針、若線框中有電流,小磁針一定會偏轉。學生通過親自實驗,得到“只要閉合電路的一段導體切割磁感線,就產生電流”的結論。

針對第二組結論,我和學生共同完成實驗操作。當學生調節(jié)調動變阻器使電流增大時、我把小螺線管A從大螺線管B中向上撥出,這時電流表指針沒有偏轉;當學生調節(jié)滑動變阻器減小電流時,我把小螺線管A向下插入,指針也不偏轉。經過思考,學生把結論改為:“只要閉合電路中的磁場變化,電路中就產生電流?！?/p>

我概括總結,并提問:“以上兩組情況都能得到電充,我們能否把它們統(tǒng)一起來,得出任何情況都適用的獲得感應電流的普遍結論?”對學生進行科學思想教育:“物理跟其它自然學科一樣,每當遇到困難和挑戰(zhàn)的艱難時刻,要求我們沖破舊觀念束縛、展開新思維,提出解決問題的新概念、新模型。對這些新的概念、模型,我們在實驗過程中要不斷加以改進、完善,如果是錯誤的就拋棄,直至得到正確的客觀結論?！?/p>

引入磁通量概念,學生結合實驗分析,很快明白產生感應電流的條件。

三、反思問題,激勵學生攀登科學高峰

“磁生電”是十九世紀電磁研究領域中最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,當時的許多科學家,如奧斯特、安培、菲涅耳、亨利、楞次都與其中,但成功的大門最終只向僅在普通學校受到最平常教育,年輕時在書店當過裝訂學徒工的鐵匠兒子――法拉第――開啟。法拉第做了近十年“磁生電”實驗,他在工作日記中記下了大量毫無意義的失敗記錄。厚厚的日記冊正是法拉第百折不撓、堅持不懈的見證。

法拉第成功的主要原因,第一是在對實驗現(xiàn)象判斷分析方面比別人具有更深邃的直覺洞察力,他能抓住電磁感應是暫態(tài)效應,牢牢把握“暫態(tài)”這一關鍵,不斷改進實驗方法、增強實驗效果。第二是在理論上大膽創(chuàng)新,敢于提出新思想、新觀念。他在物理學界第一個提出“場”概念,假想磁感線形象描述場的強弱,進而引入磁通量概念,從本質上把電磁學研究推進了一大步,為建立完整的電磁理論打開了大門。

今天,我們在電磁學的教學中,除了傳授電磁理論知識外,更要注重這些系統(tǒng)知識的艱苦探索歷程,培養(yǎng)學生永不言棄的追求精神、滴水穿石的堅韌毅力;培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的敏銳洞察力;培養(yǎng)學生一切從實驗出發(fā),理論聯(lián)系實際的好學風;培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新、勇于突破、勇于提出解決問題的新思路、新觀點、新方法,不斷提高學生的綜合素質,激勵學生奮力拼搏、刻苦鉆研,努力攀登科學事業(yè)的高峰。

參考文獻: