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感應電流范文1
關鍵詞: 感應電流方向 磁通量方向 磁通量變化方向
感應電流方向的確定是高中物理教學的重點、難點,也是高考的熱點之一。感應電流方向遵循楞次定律,用此定律可以判斷任何情況下感應電流方向,使用時可從電磁角度分析,用增反減同這一結論判斷,也可從感應電流的機械效果分析,如總是阻礙產生它的相對運動,即用來去拒留這一結論判斷?，F進一步從電磁角度探討這一問題。由人教版選修3―2第9頁實驗可得到如圖1所示的四種現象:
比較甲丙或乙丁可知,在磁通量方向相同,磁通量變化方向(指磁通量增加或減小)相反時,感應電流方向相反,可見感應電流方向與磁通量變化方向有關。比較甲乙或丙丁可知,在磁通量變化方向相同,磁通量方向相反時,感應電流方向相反,可見感應電流方向也與磁通量方向有關。
根據以上分析可總結出:感應電流方向由磁通量方向和磁通量變化方向共同決定。
比較甲丁可知,和方向都相反,但感應電流方向卻相同,這可總結為“反反得同”,第一個“反”是的方向相反,第二個“反”是的方向相反,第三個“同”是感應電流方向相同,以下按相同順序表述。再比較甲丙可知,方向相同,方向相反,感應電流方向相反,這可總結為“同反得反”。
根據以上分析總結出:同同得同,反反得同,同反得反,反同得反。這一結論在處理很多問題是非常方便的。
示例:如圖2(a)所示,豎直向上的勻強磁場穿過水平放置的閉合金屬線圈,若磁場按圖2(b)所示規律變化,試畫出感應電流的I―t示意圖。(磁感應強度向上為正方向,電流以圖a中箭頭為正方向。)
解析:首先根據楞次定律判定0―t時間內,感應電流為負方向,因t―t時間內的方向與0―t內相同,而方向與0―t內相反,由上面的結論可知,t―t時間內感應電流方向與0―t內相反,即為正方向;仿此可判斷出t―t時間內與0―t內相反,即為正方向;t―t時間內與0―t內相同,即為負方向。畫出電流變化規律如圖2(c)所示。
再進一步分析,由于=-,的符號(表方向)就表示磁通量是增加還是減小,又由于和的符號都是以的符號為參考的,所以感應電流的方向也可由方向確定。必須注意,當增加時,與同向,當減小時,與反向,如此圖1可以簡化成下圖3所示:
觀察圖3可得出,和感應電流在方向上的關系遵循左手螺旋法則,即將左手四指握起,大拇指伸直,并與其余四指垂直,讓大拇指指向方向,則其余四指就指向感應電流的繞向。這樣上述四種情況就變成了一種情況了。用這一結論重做上題也很便捷。
其實電磁感應的本質不是產生感應電流,而是感應電動勢,感應電流方向是由感應電動勢方向決定的。根據法拉第電磁感應定律E=n可知,感應電流方向是由的符號決定的,在―t圖像上就是圖像上各點的斜率,可見斜率符號就反映了感應電流的方向。但必須強調的是:斜率為正不表示感應電流與方向相同,反之亦然,事實上感應電流方向和方向是垂直的。盡管如此,我們仍能從―t圖像上看出不同時間段上感應電流方向是否相同。比如圖2的例題,顯然0―t和t―t時間內感應電流方向相同,和t―t時間內感應電流方向相反,只要確定了0―t時間內的電流方向就可以了。
參考文獻:
感應電流范文2
《楞次定律——感應電流的方向》位于人教版選修模塊3-2第四章第三節。它是在第二節探究感應電流產生條件的基礎上，進一步探究感應電流方向的問題。楞次定律是電磁學的重要規律，也是分析和解決電磁學問題的理論基礎，因此它是本章的重點，也是物理學的重點。學生在此之前已經比較全面的掌握了電場、磁場，并對電磁感應現象有了初步的認識，應該說學習楞次定律是順理成章的事情。但本節知識涉及的因素比較多，規律也比較隱蔽，學生對楞次定律的探究和理解，都存在一定的難度。因此本節課以問題為主線，通過動手實驗、觀察分析，輔助以多媒體進行教學。
2.教學目標
（1）通過探究實驗，歸納總結出楞次定律的內容。
（2）理解楞次定律中阻礙的含義。
（3）通過分析實驗結果，提高總結概括的能力。
（4）親身體驗運用實驗、比較及科學假說等研究問題的方法，感受科學家對規律的研究過程，學習他們對工作嚴肅認真不怕困難的科學態度和堅持真理、勇于探索的科學精神。
3.教學重難點
重點：通過探究、分析，得出判斷感應電流的方向的規律—楞次定律。
難點：設計實驗和對實驗現象的分析、推理和概括，以及對感應電流磁場這個“中介” 的引入。
4.器材準備
鋁盤、靈敏電流計、強磁體、磁鐵、線圈、塑料小車。
5.教學流程
環節一：舊知鏈接多媒體展示問題
（1）環形電流的磁場可以用安培定則表示：讓右手彎曲的四指與__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是________________。通電螺線管是由許多匝環形電流串聯而成的，通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關系，也可用安培定則來判定.通電螺線管內部磁感線方向是·
（2）如圖，已知通電螺線管的磁場方向，電流方向如何？
（3）感應電流的產生條件是
磁通量的變化包括_____________。
設計意圖：復習舊知，為學習新知識熱身。
環節二：魔術表演，引入新課
首先表演魔術——神奇的魔法棒和會跳舞的鋁盤，引入問題。這是普通的鋁盤，注意觀察。
問題1：鋁盤為什么會隨著魔法棒的起舞？
驗證學生猜想教師揭開魔法棒的神秘面紗，并用銀幣驗證是不是磁鐵。
問題2：磁鐵是鐵磁性物質，不吸引鋁，為什么在魔術中鋁盤會隨著磁鐵的快速運動而隨之運動呢，受到魔力一樣？
驗證學生猜想，連接鋁盤和靈敏電流計，在快速移動強磁鐵時，學生會觀察到靈敏電流計的指針左右偏轉。
從實驗現象可以得出，不僅產生了感應電流，感應電流的大小和方向都發生了變化。
問題3：感應電流的方向遵從什么樣的規律？
實驗： 把線圈、兩個并聯反向發光二極管連接，當磁鐵快速插入和拔出時，二極管交替發光。
問題4：兩個二極管交替發光說明感應電流的方向怎樣了？
問題5：什么原因導致感應電流方向改變了？
實驗結論：感應電流方向與磁通量的變化有關。
顛倒磁極重復實驗，認真觀察兩個二極管發光的順序。
實驗結論：感應電流的方向與原磁場的方向也有關系。
問題6：感應電流周圍存在磁場嗎？這個磁場的方向該怎么怎么判斷呢？
請同學們接著觀察我們的實驗，在磁鐵快速向上提起時，鋁盤隨之向上跳起，如果我們已知磁鐵的N極和S極，能否根據初中學過的同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥來判斷感應電流磁場的方向呢？
在我們知道了感應電流的磁場時，能不能確定感應電流的方向呢？如果可以，根據的哪個定則？
改裝實驗：把線圈和塑料小車捆綁在一起，插入和拔出磁鐵時，小車會移動，通過小車移動方向和磁鐵的原磁場方向可以判斷感應電流的磁場方向，從而判斷處感應電流的方向。
設計意圖：通過魔術表演激發學習興趣，通過分析現象引導學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。繼而再通過環環相扣的問題，將本節課的重點從探究感應電流與原磁場的方向轉化為探究感應電流的磁場方向與原磁場方向的問題。
環節三：新課教學、分組實驗、探索定律
實驗目的：探究感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系
實驗器材：磁鐵、線圈、塑料小車
實驗原理：
實驗步驟：
實驗表格：
設計意圖：通過自己設計實驗，自己制定實驗步驟，自己繪制實驗表格，再以小組合作動手做實驗，探究多個線索之間的關系。通過車載線圈的運動情況，可以直觀判斷出車載線圈的受力情況，通過同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，判斷出感應電流產生的磁場方向，降低探究實驗的難度，從而較好的突破重難點。
環節四：總結規律，深化理解
多媒體展示問題
（1）從相對運動看，當磁鐵靠近線圈時，線圈——磁鐵，從而—— 磁鐵的靠近，當磁鐵遠離線圈時，線圈——磁鐵，從而——磁鐵的遠離。簡言之： ————。
（2）從磁通量的變化來看，當磁通量增加時，感應電流磁場方向與原磁場方向——，從而——磁通量增加；反之，當磁通量減少時，感應電流磁場方向與原磁場方向——，又——磁通量減少。表現形式是——，本質是感應電流的磁場總要——磁通量的變化。
（3）請同學們觀察在表格中添加線圈的繞制方向、感應電流的方向一欄，并根據線圈的繞制方向和安培定則把實驗中感應電流的方向判斷出來。
設計意圖：通過分析實驗現象，使學生總結出隱藏在現象后面的規律。
（4）把線圈和兩個并聯反向的發光二極管連接起來，檢驗判斷是否準確。
設計意圖：通過對實驗檢驗，驗證學生結論是否正確，加深學生對自己總結規律的認識
環節五：拓展延伸，理解定律
師（1）誰在阻礙？阻礙什么？怎么阻礙？能否用“相反”或者是“阻止”來替換阻礙？
師（2）觀察演示實驗，用所學知識解釋實驗現象 并解釋魔術本質
學生結論：從磁通量變化的角度來看，感應電流總要阻礙磁通量的__變化__；從導體和磁體的相對運動的角度來看，感應電流總要阻礙_____相對運動__。
“阻礙”的過程就是能量轉化的過程，楞次定律是能量守恒在電磁感應現象中的具體表現。
設計意圖：通過形象化的總結使學生加深對楞次定律理解
環節六：課堂練習，當堂達標
例題：在圖4.3—10中CDEF是金屬框，當導體AB向右移動時。
請用楞次定律判斷ABCD和ABEF兩個電路中感應電流的方向。
思考：能否用這兩個電路中的任一個來判定導體AB中感應電流的方向？
設計意圖：鞏固知識，強化訓練
環節七：自主完善，意義構建
（1）總結知識。引導學生回顧楞次定律的內容，抓住“阻礙”，深化對楞次定律的理解。并體會該規律的隱蔽性、抽象性和概括性。
（2）總結方法。引導學生回顧探究過程，回味猜想、實驗、分析、比較、歸納、概括、總結規律的科學研究方法。相對于楞次定律本身，該科學研究方法更重要。
設計意圖：培養學生自我總結、自我完善、總結梳理的自學能力，鞏固學習的內容和方法。
教學反思：
成功之處：
1）通過魔術表演吸引學生興趣，調動學生學習的積極主動性。
2）通過發光二極管的交替發光，引入本節課題。
3）通過直觀實驗，實現本節問題的轉化，降低研究問題的難度。
4）通過學生分組實驗，解決本節重點問題，培養學生動手操作能力。
感應電流范文3
教學目標
(1)通過科學探究，初步了解感應電流產生的條件；
(2)知道在電磁感應現象中感應電流的方向與哪些因素有關；
(3)通過學習認識電磁感應現象在人類發展中的重要作用，進一步體會物理學的發展與社會進步的重要關系。
探究過程摘要如下：
1 提出問題
愛因斯坦曾說“提出一個問題比解決一個問題更重要”！提出問題是科學探究的第一步。一般情況下，問題既可以由教師提出，也可以由學生提出，也可以在師生互動中自然生成，還可以借助一些實驗生成。考慮到本知識教學的實際以及學生的知識基礎，本環節的問題由老師提出，這樣不會因為基礎不夠而出現浪費時間的現象，也可以讓學生進一步集中注意力去分析研究問題本身。
師：1820年，奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場。從那時起，人們也開始思考另一個問題——磁如何才能“生”電呢？
問題評估：“磁能不能生電”對于今天的學生而言其實是個偽問題，因為生活用電肯定來自于磁，否則哪會放到課堂上來討論？因此此處的問題重點不能落在“能不能”生電上，而應該落在“如何”生電上。
2 猜想與假設
猜想與假設是科學探究過程中比較重要的環節，當學生認真投入，并將自己的知識基礎與新問題聯系起來時，會產生好多有價值的猜想。
生：我想的是將一根長長的導線繞在水車輪子上，做成一個大線圈，然后將一個大磁鐵放在輪子中間，再用水沖擊水車，使線圈繞磁鐵轉動，這樣也許就有可能產生電流。(這是課堂上一個學生親口講給我聽的，我問他為什么會想到讓線圈運動起來，他說他知道水力發電時有個東西在轉動。)
其余也有幾個小組的思考角度一開始也只是思考靜態的，在一段時間以后思維由靜轉向了動，但他們的猜想實際上都是無法產生電流的。看到學生討論的熱情有減少的跡象時，我叫停了學生的猜想討論，引導學生一起進行了小結，將其余的學生的思考角度也由“靜”導向了“動”。
同時提出新的問題：那么導體怎樣運動才能產生電流呢？(傳統課堂視角下，這些猜想及過程是被排斥的，因為它“浪費時間”，但從尊重學生先前經驗的角度看是非常有必要的。先前經驗學習的重要性，奧蘇泊爾、皮亞杰及建構主義學習理論均有強調，在現實教學中也有相當多的事例證明，此處不再贅述。
3 實驗
實驗是用來證明猜想結果正確與否的。對于教學而言，實驗的結果一般對猜想都是證明結果是對的，很少有證明是錯誤的可能。本實驗中，有這樣的機會，教學中要充分抓住這一機會，以培養學生對科學形象更為全面的認識與理解。某種程度上講，這也是情感態度價值觀的教育。
演示實驗：將接在靈敏電流計上的線圈掛在鐵架臺上。教師手持蹄形磁鐵，磁極對著學生，假裝很隨意地插入線圈，然后停住不動。(這里的“假裝”與“隨意”是教師精心設計并采取的引導方式之一，此處關鍵在于不能讓學生看出教師是有意為之。)
生：有電了，有電了。(很多學生在下面大聲地叫喊。)
生：沒電了，沒電了。(磁鐵不再運動時，靈敏電流計的指針轉回中間。)
此時教師故作驚訝：“怎么會沒電？”同時順手又將磁鐵抽出。
情形與剛才相同，學生一開始先喊“有電”，后來喊“沒電”，氣氛非常熱烈。
幾次重復之后，學生會漸漸發現有規律，于是分析并歸納，最后可以得出：當磁鐵向線圈內插入或向外拔出時才能產生電流。(多做幾次，是為了避免偶然性，由于非本節課重點，只需做，不需講，只要能起到潛移默化作用就可以了。)在得到產生電的基礎上，教師進一步追問下面的問題。
師：如果我改變運動方式，是否也有電流產生呢？
這個問題的提出也是培養學生有避免實驗偶然性的意識，使得我們的探究更為科學與完整。演示實驗：這次將蹄形磁鐵“側放”在講臺上，磁極向左(以學生為參照，下同)，上邊是N極，下邊是S極。讓線圈在兩極間前后、上下、左右方向運動。
實驗現象：線圈前后運動時電路中有電流，左右、上下運動時電路中沒有電流。
蹄形磁鐵“平放”和“豎放”時的演示實驗現象一般老師都比較熟悉，此處就不再多說。(這三個實驗現象與學生在第一個實驗里形成的認知結構是有沖突的：為什么有時有電流產生，有時無電流產生呢？通過四步實驗中正、反例的提供，引導學生在對比中尋找到答案。)
4 結論
師：比較上面三次實驗的現象，你們有沒有什么發現？能不能找出有規律性的東西出來？
生：有時前后運動有電流，有時上下運動有電流，有時左右運動有電流。
師：看來，電流產生與否與運動方向之間沒有必然關系。那怎樣運動有電流，怎樣運動沒有電流呢？(通過這一提問，可以將學生思維從實驗現象向實驗結論過渡。經過一段時間的思考后，有一個小組代表的描述非常接近科學描述：運動的導體碰到的磁感線多的時候有電流產生，碰到的磁感線少的時候沒有電流。——能歸納出這一點，非常的不容易！這也是時間與空間足夠之后學生能夠產生的精彩。而更多的學生雖然有描述的沖動，但找不到合適的語句。為了向科學描述需要的“切割”二字靠近，我選擇通過比方的方式引導學生，具體教學現場如下。)
師：導體在哪里運動？
生：磁極之間。
師：那里有什么？
生：磁場。
師：如何描述？
生：磁感線。
我在黑板上畫簡圖表示出剛才的實驗。
師：同學們先回答我一個與物理無關的問題：麥地里長著的麥桿，鐮刀怎樣運動才能將麥桿割下來？
生用手勢表示、模擬——這對學生而言，沒有多大的難度。
師：好，現在我們將磁感線比作田地里長的麥子的麥桿，將運動的導體比作刀的刀刃。你們看，產生電流時，導體運動與磁感線是什么關系？……
學生經過思考、討論后得出結論：要產生感應電流，導線要做切割磁感線的運動。(值得強調的是，如果前面不給足時間讓學生思考，那學生對“切割”二字的妙處是沒有深刻體驗的，只有在學生苦思不得，進入憤、悱之境時，教師的啟、發才可能起到引導作用。)
至此，感應電流產生的條件核心部分成功得出……
感應電流范文4
關鍵詞：變電運行；電流互感器；電流保護；變壓器保護
中圖分類號：TM514 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0095-02
在變電運行中，線路電流變化很大，線路電壓過高，測量或保護裝置難以與一次設備直接連接，開展測量工作需先對電流進行轉換，電流互感器則負責將一次大電流轉換為二次小電流，在變電運行中發揮著重要作用。
1 電流互感器
1.1 構成
繞組及閉合鐵芯是電力互感器的主要組成部分，繞組有一次繞組和二次繞組之分，前者是與被測電流相接的繞組，匝數較少，只有1-2匝，常與所測線路串聯，因此電流流經較多；后者則與測量儀表相接，匝數相對較多，與保護回路相串，如互感器的變比為400/5，則表示能夠將400 A的電流轉換為5 A的電流。因為二次回路在運行時始終呈閉合狀，降低了保護回路串聯線圈的阻抗，使得電流互感器在工作時與短路狀態相似。
在實際使用中，接線必須采取串聯的方式；二次側必須保持閉合狀態，一旦開路，鐵芯極易被磁化，致使誤差增大或線圈被燒毀；選擇變比時應結合被測電流大小做出適當選擇，以免增大誤差，而且二次側一端必須接地。
1.2 誤差
當外部對電機施加作用時，電機轉子中會有相應的電流產生，即勵磁電流。鐵芯中也有勵磁電流存在，產生的勵磁阻抗的性質為電抗，而二次負載屬于阻抗，以至于受二次電動勢作用，不同的電阻元件中流過的電流在幅值和相位等方面也各有不同。據專業人士分析研究，在變電運行中，如果二次負載為純電感，角誤差最小，為零；若是純電阻，此時的角誤差達到最大值。如果勵磁阻抗是一個定值，則二次阻抗越大，比誤差越大；若二次阻抗是一個定值，勵磁阻抗越低，比誤差越大。關于誤差有嚴格的要求，角度誤差通常需要控制在7°以內，幅值誤差不得超過10% 。
1.3 飽和
電流互感器的鐵芯磁通一般是不飽和的，所以勵磁阻抗較大，而勵磁電流和負載阻抗較小，此時，可將勵磁電流忽略，一次和二次繞組處于磁勢平衡狀態。當一次電流過大或二次負載過大時，會增加鐵芯的磁通密度，進而引起鐵芯的飽和，此時勵磁阻抗大幅較小，勵磁電流增加，破壞了彼此之間原有的線性比例。飽和狀態下，電流互感器的內阻大大降低，甚至等于零；當發生一次故障時，若電流波形從零點附近經過，電流互感器的線性傳遞關系會再次恢復；當二次電流降低、波形發生畸變時，會產生大量的高次諧波；另外，在一次系統出現故障時，電流互感器并不是隨即就達到飽和狀態，其間還需要經過5 s左右。
2 飽和狀態下電流互感器的影響及對策
2.1 對變壓器保護的影響
變壓器是變壓系統中的核心設備，意義重大，從現狀來看，變壓器的容量雖然不大，但對其可靠性和安全性有極其嚴格的要求，通常安裝在10 kV或35 kV的母線上，低壓短路電流較大，高壓側的短路電流則和系統短路電流一致。在實際應用中，變壓器保護工作十分重要，稍有疏忽，極有可能會阻礙變壓器的正常運行，甚至破壞整個系統的穩定。以往所使用的變壓器，大都安裝有熔斷保護，在安全方面有良好的保障，然而自動化技術的應用更新以及系統短路容量的不斷增加，對以往的變壓器造成了限制，為適應現代化要求，應對其加以改進。為保證變電系統正常運行，目前許多變電站都配置有變壓器開關柜，在安裝系統保護裝置時，也盡量和10 kV線路保持一致，但對電流互感器的飽和問題或多或少有所忽略。而變壓器自身容量小，一次電流也較小，需采用共用互感器，為提高計量的準確性，常導致變比有所降低，此時如果變壓器出現故障，電流互感器極易達到飽和，致使二次電流速度減緩，形成保護拒動。如果是高壓側故障，其本身產生的短路電流能夠將后備保護動作自動切除；若是低壓側故障，因短路電流達不到后備保護啟動值，難以切除故障，可能會將變壓器燒毀，對系統的安全構成威脅。
關于保護拒動問題，可從以下幾個方面解決：①加強對飽和問題的重視，合理選擇電流互感器；②合理安排保護用及計量用電流互感器的位置，二者功能不同，安裝位置也有所不同，前者多安裝于低壓側，后者則常安裝于高壓側；③需對定值進行調整，若是電流速斷保護，應按低壓出口的短路電流進行調整，過負荷則按利用變壓器的容量整定。
2.2 對電流保護的影響
相關研究結果表明，處于飽和狀態下的電流互感器由于二次側電流減小，極易造成保護拒動。就10 kV線路而言，出口處的短路電流較小，在阻抗系數過大或離電源較遠時體現更為明顯。當系統的規模有所擴大時，短路電流也會隨之增加，遠超過一次額定電流，以至于系統中正常運行的互感器可能達到飽和狀態。而且，短路故障屬于暫態過程，短路電流中含大量的非同期分量，會加快互感器的飽和速度。此時若有短路故障發生，在飽和狀態下，二次側的電流極小，致使保護裝置拒動。母線及主變低壓側的開關被切除，以至于故障影響擴大，時間更長，阻礙了系統的正常供電。
在飽和狀態下，互感器的一次電流將全部轉換為勵磁電流，二次感應電流為零，可知流經繼電器的電流也為零，引起保護拒動，為此，需采取相應對策。首先是互感器的選擇，需對變比進行嚴格要求，比值不能過小，如10 kV線路，在選擇的變比時，盡量不低于300/5，而且要重視互感器的飽和問題。其次，應將二次負載阻抗盡可能低降低，將計量用電流互感器和保護用電流互感器分開，同時減短二次電纜的長度，增加其截面積。10 kV線路保護，測控合一的產品，可在開關室就地安裝，以達到減小二次回路阻抗、防止互感器出現飽和的目的。
3 二次回路出現開路現象的實例分析
2013年6月18日，某地一220 kV變電站內電流互感器突然出現二次回路開路的現象，電流表為零值，差動斷線光字牌示警，流變溫度上升，而后伴著響聲開始冒煙，有/無功表降低。相關人員及時發現，先對具體的開路位置加以確定，并向調度中心匯報，將此間隔設備停電。同時為了不被二次開路產生的高壓危害，檢修人員均戴有絕緣用具進行處理。發現開路位置的設備正在燃燒，結束短接工作后，立即滅火，隨后對其他位置進行檢查，以防止事故擴大，最終避免了很多損失。
4 結 語
電流互感器在變電運行中的作用無可代替，在繞組布置或接地時，應嚴格按照規范的程序進行，以保證能夠正常運行，進而為系統安全供電提供便利。關于電流互感器的飽和問題，應加強重視，對其帶來的負面影響，應積極采取相關措施加以解決。
參考文獻：
[1] 史慧生，唐達獒，王鎖扣.變電運行中電流互感器的應用[J].云南電力技術，2010，38（2）：58-60.
感應電流范文5
A.剛進入磁場時三個導線框的速度相同
B.線框進入磁場d2后，導線框C的加速度最大
C.通過磁場過程中線框A無感應電流的時間最長
D.通過磁場過程中線框B無感應電流的時間最短
答案A、C、D
學情分析對于A：設線框底到磁場上邊界的距離為h，由動能定理
mgh=12mv2，
得v=2gh，所以vA=vB=vC，
或自由落體v2=2gh，
得v=2gh，所以vA=vB=vC.
對于D：由題意可知，通過磁場過程中，B中一直都有感應電流，所以B無感應電流的時間最短.
對于A、D兩個選項，學生幾乎沒有問題.
C選項，幾乎沒有學生能做出來.也就是A、C在通過磁場過程中無感應電流時間長短的比較.
由于A、C剛至磁場邊界時的速度是相同的，A要進入磁場d2位移時才會出現無感應電流的情況，也即通過磁場過程中A無感應電流所對應的位移是d2；C要進入磁場d位移時才會出現無感應電流的情況，也即通過磁場過程中C無感應電流所對應的位移也是d2.
通過磁場過程中，A和C都做加速度為g的勻加速直線運動.要比較時間就得比較無感應電流過程的初速度.兩者直接比較困難比較大.這時引入“第三者”：D線框，底邊為3d，hc=32d，從同一高度釋放.
先比較線框A與D：A、D進入磁場的初速度相同，加速度表達式
a=g-B2d2vmR，
其中g、B、v相等，dD=3dA、mD=3mA、RD=3RA，所以aD=aA.xA=d[]2、xd=d才會無感應電流，所以無感應電流的初速度vD>vA.無感應電流時A和D都做加速度為g的勻加速直線運動，無感應電流時
ΔxA=d2、Δxd=d2，
所以無感應電流時間tD
再比較線框C與D：C、D進入磁場的初速度相同，加速度表達式
a=g-B2d2vmR，
其中g、B、v相等，dD=3dC，
因為m=ρLs∝L，R=ρ0LS∝L，
所以mD
所以aD
xc=xd=d才會無感應電流，所以無感應電流的初速度vC>vD.無感應電流時C和D都做加速度為g的勻加速直線運動，無感應電流過程
ΔxC=ΔxD=d2，
感應電流范文6
理解楞次定律的內容,初步掌握利用楞次定律判斷感應電流方向的方法；
能力及情感目標
1、通過學生實驗，培養學生的動手實驗能力、分析歸納能力；
2、通過對科學家的介紹，培養學生嚴肅認真，不怕艱苦的學習態度．
3、從楞次定律的因果關系，培養學生的邏輯思維能力．
4、從楞次定律的不同的表述形式，培養學生多角度認識問題的能力和高度概括的能力．
教學建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的重點內容，由于此定律所牽涉的物理量和物理規律較多，只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應電流的磁場方向、以及安培定則和右手螺旋定則進行正確的判定和使用，才能得到正確的感應電流的方向．所以這部分內容也是電學部分的一個難點．為了突破此難點，可以通過教學軟件，用計算機進行形象化演示，將變化過程逐步分解，通過設疑——突破疑點——理解深化，由淺入深的進行教學．
教法建議
在復習部分，先讓學生明確閉合電路的磁通量發生變化可以產生感應電流，用計算機動態模擬導體切割情景，讓學生順利地用右手定則判斷出感應電流的方向，馬上在原題的基礎上變切割為磁場增強，在此設疑：用這種方法改變磁通量所產生的感應電流，還能用右手定則判斷嗎？如果不能，我們應該用什么方法判斷呢？使學生帶著疑問進入新課教學中去．
在新課教學部分，充分運用學生實驗和媒體資源分析相結合的教學方法，幫助學生自己發現規律，了解規律，所設計的軟件緊密聯系實驗過程，將動態演示和定格演示相結合，做到動中有靜，靜中有動，以達到傳統教學方法所不能達到的效果．另外，在得到規律之后，為了突破難點，首先利用軟件演示和教師講解相結合的方法幫助學生理解“阻礙”和“變化”的含義，然后重現剛才學生實驗的動態過程，讓學生自己總結出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟，并提供典型例題，通過形成性練習，使學生會應用新知識解決問題．
在對定律的深化部分，將演示實驗、學生討論、軟件演示有機的結合起來，使學生從力學和能量守恒的角度加深對楞次定律的理解．
建議本節課的教學方法為現代化教學手段---計算機與傳統的教學方法進行有機的結合,以實現教學過程和效果的優化為宗旨,采用計算機模擬動態演示、學生實驗討論、教師講解的方式達到預定的教學目標．設計的軟件緊扣教學目標，為完成教學任務服務，充分突出現代化教學手段的優勢．
楞次定律的教學設計方案
一、教學目標
1、理解楞次定律的內容
2、理解楞次定律和能量守恒相符合
3、會用楞次定律解答有關問題
4、通過實驗的探索，培養學生的實驗操作、觀察能力和分析、歸納、總結的邏輯思維能力．
二、教學重點：對楞次定律的理解．
三、教學難點：對楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解．
四、教學媒體：
1、計算機、電視機（或大屏幕投影）；
2.、線圈、條形磁鐵、導線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計、楞次定律演示器．
五、課堂教學結構模式：探究式教學
六、教學過程：
復習：
1、提問：產生感應電流的條件是什么?
電腦演示例題：請同學回憶右手定則的內容，并判斷閉合電路的一部分導體切割磁感線時所產生感應電流的方向．
引入：
電腦設置新情景并提出問題引起學生思考:如果用其它方式改變磁通量，從而產生感應電流，如何判斷感應電流的方向呢？
新課教學
（一）、通過舊知識給出新結論：
即利用右手定則判斷閉合電路的一部分導體切割磁感線而產生的感應電流的方向給出結果：
當原磁通量增加時感應電流的磁場與原磁場方向相反；
當原磁通量減少時感應電流的磁場與原磁場方向相同．
（二）、學生實驗：實驗內容見附表一．
實驗準備
1、查明電流表指針的偏轉方向與電流方向的關系，搞清螺線管導線的繞向．
2、通過學生分析實驗結果和電腦的演示,使學生發現自己的實驗結果與上述結論相一致．
當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，電路中就有感應電流產生．現在，我們再來根據實驗的結果來得出判斷感應電流方向的規律．由于電流方向和它所形成的磁場方向是有確定的規律的，因此，如果能夠確定感應電流的磁場的方向，便能夠確定感應電流的方向．
附表：
動作
原磁場方向
(向上、向下)
原磁通量變化情況
(增大、減小)
感應電流方向
（俯視：順、逆時針）
感應電流磁場方向
(向上、向下)
與方向的關系（相同、相反）
極向下插入
極不動
極向上抽出
極向下插入
極不動
極向上抽出
（三）、楞次定律內容的教學部分：
1、通過前人所做實驗的大量性來說明此結論的普遍性．
2、通過電腦軟件模擬實驗過程,進一步分析實驗的結論,根據實驗現象所反映的物理本質的規律，請學生得出確定感應電流方向的具有普遍意義的規律并加以敘述，教師予以評價、修正，在此基礎上得出楞次定理的完善表述．得到楞次定律的內容：
電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
3、通過電腦演示,使學生進一步理解“阻礙”和“變化”的含義．
感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應電流的磁場．因此，不能認為感應電流的磁場的方向和引起感應電流的磁場方向相反．
這里的“阻礙”體現為：當引起感應電流的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反，感應電流的磁通量阻礙了引起感應電流的磁通量的增加；當引起感應電流的磁通量減少時，感應電流磁場方向與引起感應電流的磁場方向相同，感應電流的磁通量阻礙了引起感應電流的磁通量的減少；當回路中的磁通量不變時，則沒有“變化”需要阻礙，故此時沒有感應電流的磁場，也就沒有感應電流．
（四）、楞次定律的應用教學部分：
通過軟件教學模擬實驗過程,并加以引導,使學生獨立思考：
總結出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟．
練習部分：
⑴方形區域內為勻強磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個過程中，判斷感應電流的方向
⑵無限長通電直導線旁有一個矩形線圈，當線圈遠離直導線時，判斷感應電流的方向
⑶A、B兩個線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當線圈A中的電流突然增強時,B中的感應電流方向如何?
（五）、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進行演示實驗引起學生的思考．
2、通過學生的討論和電腦軟件的演示對實驗現象進行分析,得到實驗現象產生的原因．
3、深化:
從導體和磁體的相對運動的角度上看:電磁感應的效果是阻礙它們的相對運動;
②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體表現．
從能量轉換的角度來分析：螺線管中用楞次定理得出的感應電流所形成的磁場，在螺線管上端為極，這個極將排斥外來的條形磁鐵的運動，條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度逐漸減小，即動能要減少；要維持其運動速度則需要有外力對磁鐵做功．可見，電磁感應現象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉化而來的．因此，楞次定理與能量轉換與守恒規律是相符合的．
反之，我們可以設想一下，若感應電流方向與用楞次定理判斷得出的方向相反，則螺線管的磁場將與條形磁鐵相互吸引，這樣條形磁鐵的速度會愈來愈大．也就是說在電路獲得電能的同時，磁鐵的動能也增加了．這時，對于電路和磁鐵組成的系統來說，它將找不到是由什么能量轉化而來的，電能和動能是憑空產生了，這顯然與自然界最基本的規律之一—能量守恒定律相違背．
（六）、小結：
總結楞次定律的三種表述方式：
表述一：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化；
表述二：導體和磁體發生相對運動時，感應電流的磁場總是阻礙相對運動；
表述三：感應電流的方向，總是阻礙引起它的原電流的變化；
作業:書后練習
（七）、板書設計:
楞次定律及其應用
內容：
感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這就是楞次定律．
應用：
判斷感應電流方向的步驟：
1確定原磁場方向；
2判斷穿過閉合電路磁通量的變化情況；
