電磁感應效應范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了電磁感應效應范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

電磁感應效應

電磁感應效應范文1

【關鍵詞】脈沖電源模塊 磁場測量 線圈探頭

磁場測量是研究與磁現象有關的物理過程的一種重要手段。磁測量技術的發展和應用有著悠久的歷史。自16世紀末期就開始使用的利用磁力為原理的測量方法,到現在廣泛使用的電磁感應法和電磁效應法。目前比較成熟的磁場測試方法主要有以下幾種:磁力法、電磁感應法、磁飽和法、電磁效應法、磁共振法、超導效應法和磁光效應法。

電磁感應法是利用電磁感應定律來測試磁場的方法,當一個線圈置于變化的磁場中時,當耦合與線圈的磁通發生變化時,在線圈上就會感應出響應的電壓,因此,只要測試出對應的電壓大小,就可以通過一定的轉換方法,獲得對應的磁場大小。電磁感應法一般利用具有一定面積的線圈作為探頭,因此理論上不能算真正的點磁場測試,一般將線圈面積內的磁場平均值來表征線圈中心點的磁場。

1 電磁感應法測量原理

則當線圈的幾何尺寸滿足上述關系時,線圈的總磁通量φ只與其中心點處的磁場相關,此時所測得的是線圈中心的“點”磁場值,其方向與線圈軸向平行。

2.2 線圈常數的確定

利用滿足一定尺寸要求的感應式磁傳感器測量空間“點”磁場,線圈常數是個很重要的概念,

當感應線圈的幾何尺寸和匝數設計確定后,線圈常數也就定了,但在實際設計尺寸時,應綜合考慮L/D 和NS 值,保證實現“點”磁場測量傳感器的最優化設計。

3 電磁感應法脈沖磁場測量系統

3.1 測量系統

利用電磁感應法進行磁場測量時,測試系統主要包含以下幾個部分,主要由線圈探頭,連接線以及采集系統組成。

線圈探頭是由導線繞制,由于僅為觀察線圈探頭測量磁場對于電流的跟隨效果,故在線圈探頭設計時并未做過多考究,其參數如下:線圈匝數8匝、外徑15.20mm、內徑11.48mm、長15.30mm、導線直徑為1.64mm,如圖2所示。

3.2 試驗布置

利用電磁感應法測量磁場時,因為線圈探頭有一定的體積,故為了更好的測量到“點”磁場,需將線圈探頭正對電感器中心處,并妥善固定。線圈探頭固定位置如圖3所示,試驗布置如圖4所示:

3.3 試驗數據

(1)示波器所測得的波形如圖5至圖6所示(其中CH1為線圈測得信號,CH2為電流信號):

(2)將線圈測得的信號積分后,所獲得的波形如圖7至圖8所示:

由于示波器測得的信號存在一定的偏置,其中線圈測得信號大約有-0.02的偏置,電流信號大約有-0. 8的偏置,故對其做了相應處理。在積分前,在EXCEL表格中,分別對線圈信號數據+0.02,對電流信號數據+0. 8。

3.4 試驗結果分析

雖然只是簡單繞的線圈,但是通過測量的結果可以明顯看出,其相對于電流的跟隨性良好,并且也沒有出現負值??傮w來說,其波形滿足要求,但是線圈探頭的標定仍是一個難點。

有一點值得注意的地方,在線圈測量的dB/dt波形中,同樣可以發現有個向下的負脈沖,但是由于數據還要再次經過積分,所以該負脈沖的影響并不明顯,并未影響到積分后磁場波形的變化。并且,通過對比第一次試驗霍爾探頭測量的波形可以發現,其向下的負脈沖出現在同一地方,故可以判定為同一原因引起的負脈沖,并且該負脈沖只是單純影響測量信號。霍爾探頭是直接輸出磁場的波形,所以負脈沖對其影響很大;而線圈是經過積分后才獲得磁場波形,所以在這兩處負脈沖對其積分結果不會造成很大影響。

4 結論

本文首先對利用電磁感應法測量磁場進行了簡要的介紹,并且對其注意事項與設計做了一定分析。根據實際條件,對模塊的電感外側磁場進行了測量,并且獲得了磁場測試的結果。

對于霍爾效應法而言,測試得到信號后,經過簡單的轉換就可以得到磁感應強度信號,但是,信號中包含有較多的干擾和毛刺,需要進行平滑處理(差分放大消除共模干擾);而電磁感應法獲得的信號,需要進行積分處理才能夠獲得最終的磁場信號,經過積分處理后的信號失去了一些重要的跳變信息,例如霍爾效應中出現的下降沿信號,就無法在感應法中明顯的體現。

為了使磁場測量的工作更加方便,下一步的工作主要為消除示波器中的偏置與設計積分環節,本文的試驗數據能夠為后一階段的工作提供一定的參考價值。

參考文獻

[1]董李江.模塊化電源脈沖磁場測試技術研究[D].南京:南京理工大學,2008.

[2]宮延偉.低頻交變磁場測量技術研究及儀器開發[D].上海:上海交通大學,2010.

[3]陳金全.測量低頻交變磁場的試驗方法[J].桂林電子工業學院學報,2002,22(4):53-56.

[4]強磁場測量科研組.感應法脈沖強磁場測量.

[5]張玉華,羅飛路,白奉天.交變磁場測量系統中磁傳感器的設計[J].傳感器世界,2003:6-12.

[6]姜智鵬,趙偉,屈凱峰.磁場測量技術的發展及其應用[J].電測與儀表,2008,4:1-10.

[7]郭中華.時變磁場測量的研究[J].中國科技信息,2008,13.

電磁感應效應范文2

【關鍵詞】職高;物理;研究教學法;電磁感應

許多職高物理教師在組織教學活動中,習慣于對學生進行“填鴨式”教學,灌輸教學內容,這樣的教學模式成效并不顯著,因為在這樣的教學模式中,學生的參與性不高,思維也沒有得到充分的訓練,對于激發學生學習熱情以及促進學生綜合素質提升方面存在不足。探究教學發是針對這一現狀開展的有效改進,本文將結合電磁感應教學內容進行闡述。

一、通過設置疑問的方式調動學生探究欲望

在物理教學中,調動學生探究欲望的一個重要方式就是設置疑問,利用物理科學方面的知識進行疑問設置,讓學生在內心產生學習物理的欲望,為教學活動的順利開展奠定基礎。筆者在電磁感應內容的教學中,設計了一個問題,以此來激發學生的探究欲望:“同學們,電流能夠產生磁場,這一規律已經被奧斯特所驗證,那么反過來,利用磁場是否能夠產生電流呢?”在筆者的啟發下,學生對于電磁感應相關內容的學習充滿了興趣。實踐證明,利用設置疑問引導的方式,能夠在一開始就抓住學生的思維,激發學生學習興趣,積極投入到學習活動之中。

二、通過引導探究的途徑訓練學生思維能力

在職高物理電磁感應內容的教學中,為了體現學生的主體地位,讓學生在學習知識的同時,真正提高思維能力與操作能力,促進綜合素質提升,筆者將以往直接授予的教學內容,引導學生通過自己動手與討論研究的方式解決,主要依靠自己以及其他學生的共同努力獲得知識,實現教學目標,成效較為顯著。

在電磁感應內容的教學中,運用磁場產生電流應當有兩個方面的條件,即要具備變化的磁通與閉合電路,針對這樣的教學內容,筆者要求學生在學習中分為兩種類型的學習小組,為學生提供不同形狀的磁鐵、靈敏的電流計、線框以及螺線管、開關、滑動變阻器等實驗器材,指導學生按照要求進行演示操作,兩種小組分別以“運用磁鐵產生電流”、“干電池供電形成磁場產生電流”兩種方式途徑進行實驗操作,在學生操作的過程中,筆者分別進行巡視與指點。

在學生分組進行操作與分析研究之后,筆者要求學生分組進行匯報學習情況,在學生分組匯報的基礎分別指導上,學生梳理出“導體對磁感線進行切割能夠使電路中產生電流”、“提供磁場的閉合回路一旦出現電流變化,就會在電路中產生電流”這兩個初步的結論

針對學生自己動手操作以及研究分析得出的結論,筆者引導學生進行更深一步的探究。在第一組得出的“導體對磁感線進行切割能夠使電路中出現電流”結論,筆者提出了一個探究題要求學生進行思考與分析:全部電路處于勻強磁場實施磁感線切割能否產生電流?針對這樣的探究題,學生紛紛進行了分析研究,最后認為應當通過進一步實驗的方式進行判斷。在實驗的方式上,學生經過討論,設計了一組較為科學、準確的實驗方式:將多匝小線框置于一組兩只并列蹄形磁鐵N、S極中間開展水平移動,觀察靈敏電流計指針變化情況。學生在這樣的實驗操作中對于探究內容實現了較好的掌握,并將初步的結論完善為 “一旦閉合電路一部分導體對磁感線實施切割,就能夠產生電流”,在這一過程中學生的分析研究與實踐操作能力了均得到了有效提升。

在第二組得出的“提供磁場的閉合回路一旦出現電流變化,就會在電路中出現電流”結論時,筆者沒有直接進行評判,而是引導學生進行實驗操作方面的進一步分析研究,引導學生對變阻器進行操作,增大或者減少電流值,在電流發生變化時觀察靈敏電流計情況。學生在實驗中發現,無論電流變大還是變小,靈敏電流計的指針均發生了偏轉。在實驗操作中,學生在筆者的引導下,結合第一組同學得出的結論,經過進一步的分析與討論,學生將自己原先得到的結論成果最終完善為“只要穿過閉合回路的磁通量發生變化,閉合回路中就能產生電流”。

在上述研究分析與實驗操作的基礎上,筆者引導學生對于探究所得進行分析與梳理,對“什么條件下能夠獲得電流”這樣的問題進行全面的總結與完善,學生能夠較好地完成學習目標,這樣的效果比起教師直接空洞講述與直接給予,要深刻與牢固得多,對于利用磁場產生電流的條件加深了了解。

三、通過模式改革的方式提高課堂教學成效

在職高物理電磁感應內容教學中,筆者運用探究教學法組織教學活動,一方面牢牢抓住了學生學習興趣這一要素,始終讓學生充滿學習興趣開展學習活動,這是激發學生學習動力的重要內在因素,另一方面,筆者始終將學生當做學習活動的主體,不是直接對學生進行教學內容的講解,而是創設平臺,搭建載體,以問題作為引導,啟發學生一步一步地進入到問題解決的各個環節,在問題解決的過程中,還注重理論聯系實際,培養學生的動手操作能力,最終圓滿地實現了教學目標。在這一教學形式中,教師是必須要抓住三點:一是要抓住學生的內心,發揮情感因素在促進教學活動有效開展方面的作用;二是體現學生主體,要以探究題、思考題等形式,作為教學活動的線索,引領學生的整個學習與思考過程,凡是能夠要求學生自己解決的方面,全部放手讓學生自行分析、討論、實驗;三是要注重發揮教師的點撥與引導作用,學生在學習中遇到難點的時候,以及思維方向發生錯誤的時候,應當給予點撥,保證探究學習活動有效開展。

電磁感應效應范文3

(二)過程與方法:學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法

(三)情感、態度與價值觀:滲透物理學方法的教育,通過實驗觀察和實驗探究,理解感應電流的產生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用。

引入新課

1820年奧斯特發現了電流的磁效應,法拉第由此受到啟發,開始了"由磁生電"的探索,經過十年堅持不懈的努力,于1831年8月29日發現了電磁感應現象,開辟了人類的電氣化時代。本節課我們就來探究電磁感應的產生條件。

一、實驗觀察

(1)閉合電路的部分導體切割磁感線

演示:導體左右平動,前后運動、上下運動。觀察電流表的指針。如圖所示。

結論:只有左右平動時,導體棒切割磁感線,有電流產生,前后平動、上下平動,導體棒都不切割磁感線,沒有電流產生。

還有哪些情況可以產生感應電流呢?

(2)向線圈中插入磁鐵,把磁鐵從線圈中拔出

演示:如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入,

從線圈中拔出,或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針,

把觀察到的現象記錄在表1中。

(3)模擬法拉第的實驗

演示:如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關連接到電源上,線圈B的兩端與電流表連接,把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產生。把觀察到的現象記錄在表2中。觀察實驗,記錄現象。

二、分析論證

通過上節課的學習我們就已經知道,"磁生電"是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。試以上面三個演示實驗為例,對以上結論分組討論,進行分析論證。分析演示實驗1:分析演示實驗2:分析演示實驗3。

小結:"磁生電"的確是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。

三、歸納總結

大家回想一下什么是磁通量?寫出計算公式和它的單位。說出磁通量的物理意義以及引起磁通量變化的因素。

(1)一個面積為S的平面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置,則B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。

(2)公式:Ф=B?S

(3)單位:韋伯(Wb) 1Wb=1T?1m2=1V?s

(4)物理意義:磁通量表示穿過這個面的磁感線條數。對于同一個平面,當它跟磁場方向垂直時,磁場越強,穿過它的磁感線條數越多,磁通量就越大。當它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零。

(5)磁場變化、面積變化都會引起磁通量的變化。

電磁感應現象產生的條件可以概括為:

(四)實例探究

關于磁通量的計算

【例1】如圖所示,在磁感應強度為 B的勻強磁場中有一面積為S的矩形線圈abcd,垂直于磁場方向放置,現使線圈以ab邊為軸轉180°,求此過程磁通量的變化?

【例2】在圖所示的條件下,閉合矩形線圈中能產生感應電流的是( )

1.關于磁通量、磁通密度、磁感應強度,下列說法正確的是( )

A.磁感應強度越大的地方,磁通量越大

B.穿過某線圈的磁通量為零時,由B=可知磁通密度為零

C.磁通密度越大,磁感應強度越大

D.磁感應強度在數值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量

2.下列單位中與磁感應強度的單位"特斯拉"相當的是( )

A.Wb/m2 B.N/A?m

C.kg/A?s2 D.kg/C?m

3.關于感應電流,下列說法中正確的是( )

A.只要穿過線圈的磁通量發生變化,線圈中就一定有感應電流

B.只要閉合導線做切割磁感線運動,導線中就一定有感應電流

C.若閉合電路的一部分導體不做切割磁感線運動,閉合電路中一定沒有感應電流

電磁感應效應范文4

1、電磁爐的原理是電磁感應現象,即利用交變電流通過線圈產生方向不斷改變的交變磁場。

2、處于交變磁場中的導體的內部將會出現渦旋電流(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。

3、渦旋電流的焦耳熱效應使導體升溫,從而實現加熱。

(來源:文章屋網 )

電磁感應效應范文5

摘 要:由于存在傳統輸油管道加熱裝置熱能效率低下、熱效果非常差的問題,本文利用了電磁感應技術與變頻技術,實現了基于單片機控制的管道式電磁加熱裝置,本裝置利用管道式渦流效應,通過內置換熱器,讓流動的原油帶走熱量,從而實現加熱原油,達到原油的長距離管線輸送?,F場試驗表明,管道式電磁感應加熱器加熱速度快,加熱效率高,原油溫度均勻,設備安全可靠,比傳統的加熱裝置優勢多,可以應用在油田中。

關鍵詞:電磁感應 ;渦流效應;變頻

引言

在我國大部分油田高凝油儲量和產量占有非常大的比重,因油田地理位置不同和氣候溫度不同,不同油田采集出來的原油,需要進行不同程度加熱,從而來降低原油粘度,實現管道線路傳輸。但現有的加熱裝置有的是環境污染嚴重,效率低,可靠安全性差;還有的是體積較大,效率較低;再有就是加熱效果差,原油冷熱不均,易結焦,壽命短,同時也不利于節能環保。由于這些原因的存在,如果想實現高效率、高可靠性的加熱原油,必須從三個方面去改變,一是加熱方式,二是控制方式,三是換熱方式。該頻管道式電磁加熱器已在有些油田進行了使用,性能較好,大部分油田用戶表示滿意。另外此設備還能用于熱水器中進行水溫加熱。

1管道式電磁加熱器組成

電磁加熱器由可調中頻電源、PIC18F431單片機、整流電路、感應線圈、換熱器、溫度流量傳感器、逆變電路和顯示等部分組成。其結構框圖如圖1所示。

圖(1)中電源是把工頻50Hz的交流電轉化為頻率為850Hz中頻電源;換熱器用DN65的 20號鋼管,在鋼管外層敷設感應線圈并設置保溫層,鋼管內層置擋流板,這樣設置的目的是利于能量之間的交換;管道內部設有很多傳感器,主要包括流量傳感器和采集溫度的溫度傳感器,其目的是用來檢測采集的原油流量大小和溫度的高低;通過PIC18F431單片機實現原油溫度控制和流量控制,最終達到控制并保護電路的目的;交直交IGBT逆變電路通過單片機控制程序,使電路穩定,安全,可靠性高。

2管道式電磁加熱器原理

管道式電磁加熱是利用電磁感應原理,將原有的電能轉換為熱能的一種能量轉換過程。主電路將工頻380V三相交流電壓整流為直流電壓,在經過IGBT逆變為兩相交流電壓,通過中央控制板及IGBT動板來調節逆變后交流電的頻率及輸出占空比。由電磁感應原理可知,當850Hz的交變電流,通過管道式電磁加熱器線圈時,在管道式電磁加熱器線圈周圍會產生極速變化的交變磁場,這種變化的磁場會在金屬管道表面產生很多個小渦流,使金屬管道自行極速發熱。當混合液體在換熱器管道內部流動時,會帶走金屬管道本身發出的熱能。當換熱器的出液口溫度達到設定值時,加熱電流慢慢變小。如果熱能不能快速交換給混合液體而導致換熱器管壁溫度超過極限溫度(100℃~110℃)時,控制電路會自動斷電,從而發出報警信號。直到金屬管壁溫度降到安全值時,才會再次加熱。

3管道式電磁加熱器應用

管道式電磁加熱器可應用于油田井口加熱、供暖等循環水加熱。試驗時采用加熱自來水進行模擬運行,設自來水流量為25噸/天,表1是試驗中記錄相關數據。試驗每隔10分鐘記錄一次進口與出口水溫。

試驗中進口水溫度在11℃左右,出口水溫度穩定在37℃左右,加熱良好,無異?,F象。開環控制,也就是說流量

電磁加熱器底座應固定在穩定牢固的基礎上。進油口在下,出油口在上,通常應加裝旁通管路,以適應電磁加熱器檢修工作和季節性運行的需要。輸入三相380V電源接至輸入端子排L1 、L2 、L3 、N上。電磁加熱器安裝前應使用1000V搖表檢測感應加熱線圈與外殼的絕緣電阻,絕阻應≥1.5MΩ,并檢查器體及各部件有無缺損現象。 電磁加熱器設有專用接地螺栓,用戶應將接地線可靠地接在該螺栓上,接地線應采用4mm2以上多股銅線。

參考文獻:

[1] 董其伍.換熱器[M].北京:化學工業出版社,2009.

[2] 潘天明.現代感應加熱裝置[M].北京:冶金工業出版社,1996.

作者簡介:

電磁感應效應范文6

■課前慎思――叩問科學教育的目的

《電磁感應現象》一課是感應電動勢大小計算、感應電流方向判斷、互感自感現象等教學內容的基礎。

在初中,學生已經了解了“電生磁,磁亦生電”,知道“閉合電路中的一部分導體在磁場中切割磁感線就會產生感應電流”,理解了從“切割”角度分析感應電流的產生條件,認為“切割”就是產生感應電流的普遍條件,本節課則是要通過師生共同的科學探究突破這一定式。

據此,我在科學過程與科學文化方面設計的教學目標是:學生在產生感應電流的條件探究、歸納與質疑中,領悟由靜到動、由狀態分析到過程分析等思想方法,建立磁通量概念,認識科學歸納對實踐活動的指導意義,激發分類、比較、歸納的自覺意識。教學重點是認識產生感應電流的條件,深入理解磁通量概念,幫助學生建立起對科學方法的感悟。解決好探究活動中學生出現的問題:把握不住探究問題、面對多個實驗現象理不出頭緒歸納不出實驗結論。

我確定的教學流程是,從歷史上對電磁感應現象的研究過程入手,了解法拉第如何找到研究的問題所在,以三個典型實驗為基礎,圍繞感應電流產生的條件這一問題展開,在實驗觀察的基礎上,理出頭緒、分析論證、建立概念、歸納結論。

■課中掠影――探索科學教育的規律

1.問題的提出

在奧斯特發現電流磁效應之后,法拉第歷時10年終于發現“磁能生電”,為了讓學生了解法拉第發現電磁感應現象的過程為什么如此艱難,我調整了教材中的第二個實驗,設計了如下教學過程。

師:電流周圍存在磁場,磁場周圍存在電流嗎?如果利用實驗驗證,需要哪些器材檢驗電流的存在?

生:要用到磁鐵、導線、電流表。

師操作:如圖1,先出示一根小的條形磁鐵,一個螺線管,一個電流表。將條形磁鐵插入螺線管之后,連通電流表。發現電流表指針不動。是什么原因呢?

生:磁鐵的磁性不強。

師:斷開電路,換一根磁性強的磁鐵,再接通電路,仍無現象!怎么才能產生感應電流?

生:提出圖2“切割”實驗方案(初中做過)。

教師請學生上臺選擇器材演示并講解如何利用磁來生電。并提出設問:為什么“切割”就能產生電磁感應現象?

師揭示“由靜到動”的思想突破歷程,指出圖1實驗失敗的原因在于沒有在閉合電路的情況下改變磁體的磁性強弱,這跟歷史上很多科學家的思路一樣,人們無論怎么增加磁鐵的磁性、提高電流表的靈敏度,都無法產生電流!介紹安培“坐”失良機、科拉頓“跑”失良機的故事。

【設計意圖】多數學生經過初中學習僅是從事實上知道磁能生電,并不理解歷史上科學家們遇到的困難在哪里。奧斯特實驗中通電導線是不動的,只要有電流存在,它周圍就有磁場,而電磁感應現象的產生必須有磁通量變化或切割磁感線的過程,這正是本節課學生探究與理解的難點,即要從以往靜態的思維方式轉變為動態的思維方式。這樣一種研究思路如果作為知識直接告知,學生將無法體會到舊有思想對人的禁錮和科學家們追求真理的艱辛,涉及科學過程與科學文化的教學目標就無從實現。

2.探究感應電流產生的條件

教師設問:你做的這個實驗中(如圖2),閉合電路在哪兒?該閉合電路各部分靜止時為什么沒有電流產生?哪部分導體在做切割磁感線運動?畫出t1、t2時刻的電路結構草圖和磁場分布情況(如圖3)。部分導體切割磁感線運動是產生感應電流的普遍條件嗎?即在沒有任何導體切割磁感線運動的情況下,是否也有可能產生感應電流?

【設計意圖】教師通過追問及畫圖過程,使學生明確了研究對象和建模方法,在畫圖過程中突出研究對象――閉合電路和穿過電路的磁場,教給學生在電磁感應中狀態分析、過程分析的方法,為探究活動做好鋪墊。

受圖1實驗的啟發,學生提出實驗方案,在教師的引導下確定“證偽”的方案,利用圖1、圖4所示的實驗器材開展探究活動:觀察是否有感應電流產生;記錄如何操作能產生感應電流;繪制剖面圖,明確t1、t2時刻的電路和磁場分布情況(如圖5);得出研究結論;學生匯報演示。

在圖1實驗中,學生的常見做法有:用條形(蹄形)磁鐵插入線圈或沿與線圈平面平行的方向平移。學生對現象的解釋:(1)磁鐵相對線圈向下運動的過程中,相當于線圈那部分電路向上運動,切割了磁感線產生感應電流,因此可以說切割磁感線運動是產生感應電流的普遍條件。(2)當磁鐵產生的磁場與線圈截面平行,相對移動過程中線圈沒有切割磁感線,因此從另一側面說明切割磁感線運動是產生感應電流的普遍條件。

在圖4實驗中,學生的常見做法有:(1)當線圈A、B相對靜止時,閉合或斷開電磁鐵電路開關,有感應電流產生,此時線圈并沒有切割磁感線運動。(2)當開關一直接通時,沒有感應電流。(3)當開關一直接通,調節滑動變阻器接入電路的阻值時,線圈B中會產生感應電流。(4)當開關一直接通,插拔線圈A中的鐵芯,線圈B中會產生感應電流。

【設計意圖】讓學生在認知沖突中實現有意義的學習。此處我留給學生較充裕的時間,引導學生控制實驗條件、觀察現象變化,鼓勵同學間合作交流并形成思維沖突。并提出了下一個待解決的問題:如何概括圖4實驗中產生感應電流的條件?在師生的交流與碰撞中,產生了兩個發現:一是3個實驗中產生電磁感應的條件有差異,即實驗1時磁鐵動,實驗2時導線動,實驗3時磁場變;二是3個實驗中穿過閉合電路的磁感線條數都變化。在兩個發現中副板書(由圖1-5組成)的對比作用很大,第二個發現使磁通量概念的建立水到渠成,實現了“復雜問題簡單化,簡單問題理論化、概括化”。

3.建立磁通量概念,理解電磁感應現象的條件

借助副板書,通過分析、比較、歸納、概括,學生經歷了有意義的學習過程,在得出結論的同時清晰了分析問題的步驟:確定閉合電路所圍平面畫剖面圖,確定該面積的初狀態Φ1和末狀態Φ2,確定磁通量的變化,得出結論。通過問題討論:“磁場變就會有感應電流嗎”,有效克服把“磁場變化”當成“磁通量變化”的錯誤認識。并利用學生探究實驗中的兩個挫折使理論問題具體化。做法是:將圖4中的線圈A放在線圈B的一側,改變磁場,B中磁通量改變,仍能產生感應電流;線圈A水平放在線圈B上方,改變磁場,發現沒有感應電流,可見磁場變了,但穿過大線圈平面的磁通量始終為0,所以仍然不會產生感應電流。

【設計意圖】通過分析強化“穿過閉合電路的磁通量發生變化”是產生感應電流的條件,比較一系列似是而非的說法。

■課后反思――構建師生同行的物理課堂

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中指出:高中階段是學生主體意識的成熟期,也是主體性建構的關鍵期。高中教育應著力完成學生主體意識的培育和主體性的建構。高中物理課程肩負著培養學生科學素養的重任,從科學課程出發,創造條件鼓勵學生開展探究活動,可以促使學生實現從被動接受到主動獲取知識的轉變。但要注意,學生的參與并不代表其主體性的建構,學生動手做實驗了也不能說明其主體地位一定落實。“只有學生的思維以及與該思維相應的行為(行動)對所研究問題具備了真正的、切實的、自始至終的參與,才是學生主體的落實。”(續佩君)

依據上述要求,我的做法是:

創設引人入勝的情景。以情景串引發學生問題,以問題串促進學生的實驗觀察和邏輯思維。本節課中出現的5個實驗,使學生經歷了模擬歷史設疑激趣,喚起記憶明確方法,問題引思分組探究,實驗設疑加深理解等環節。學生中出現了較具創造性的實驗方法,為之后理解磁通量概念提供了鮮活的例子。

設計發人深省的問題。在向學生呈現一系列直觀情景時,我們的落點應是學生有效的實驗觀察與操作,以及邏輯推理思辨過程。這就要求教師圍繞教學中的核心問題創設情景,從而引發學生的問題,讓學生經歷問題的發現、提出,問題的分解、細化,方案的設計實施,探究條件的控制,實驗結論的理解。在教學設計中教師必須進行問題的預設,力爭設計出一系列良性問題,促進學生的有效思維參與。

營造有效思維的課堂。本課的一些環節體現了學科方法的連續性,如描述感應電流產生條件時,將磁通量變化過程通過副板書具體體現為:t1時刻穿過面的磁通量Φ1,t2時刻穿過面的磁通量Φ2;對于t1t2(即Δt)這個過程對應磁通量的變化ΔΦ,這種板書設計既有利于學生體會“磁生電”這個磁通量變化過程,又有利于之后磁通量變化率的引入,既是對力學思維方法中狀態、過程分析的正遷移,又為電磁感應的后續教學做好了鋪墊。

亚洲精品一二三区-久久