時間：2023-05-29 17:49:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇感應電流，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
例1磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具.它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于
xOy平面內，長邊MN長為
l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于
x軸，如圖1所示.列車軌道沿
Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿
Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移.設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力.列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v（v
（1）簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
（2）為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式；
（3）計算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v 時驅動力的大小.
解析：（1）由于列車速度與磁場平移速度方向相同，導致穿過金屬框的磁通量發生變化，由于電磁感應，金屬框中會產生感應電流，該電流受到的安培力即為驅動力.
（2）為使列車獲得最大驅動力，MN、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導致線框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大，因此，d應為
λ2的奇數倍，即
（3）由于滿足（2）問條件，
據閉合電路歐姆定律有
根據安培力公式，MN邊所受的安培力
PQ邊所受的安培力
根據左手定則，MN、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅動力的大小
聯立解得
點評：注意理論聯系實際，關注最新社會熱點、身邊物理，已成為物理高考的一大亮點.本題磁懸浮列車是一個新型交通工具，在上海已投入使用.線圈兩邊運動方向相同，要線圈感應電動勢最大，線圈兩邊磁場方向必須相反且最大，線圈兩邊受力方向也相同，合力最大.
例2在t=0時，磁場在xOy平面內的分布如圖3所示.其磁感應強度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場區域的磁場方向相反，每個同向磁場區域的寬度均為
l0，整個磁場以速度v沿x軸正方向勻速運動.
若在磁場所在區間，xOy平面內放置一由n匝線圈串聯而成的矩形導線框abcd，線框的bc邊平行于x軸.bc=l0、
ab=L，總電阻為R，線框始終保持靜止，求：
（1）①線框中產生的總電動勢大小和導線中的電流大小；
②線框所受安培力的大小和方向.
（2）該運動的磁場可視為沿x軸傳播的波，設垂直于紙面向外的磁場方向為正，畫出t=0時磁感應強度的波形圖，并求波長λ和頻率f.
解析：（1） ①切割磁感線的速度為v，任意時刻線框中電動勢大小
導線中的電流大小
②線框所受安培力的大小和方向
由左手定則判斷，線框所受安培力的方向
始終沿x軸正方向.
（2）磁感應強度的波長和頻率分別為
t=0時磁感應強度的波形圖如圖4.
點評：計算電動勢也可用E=
ΔΦΔt計算，例1是在該題基礎上變形.此類題題目長，干擾信息多，涉及的對象和過程常常較多，計算過程復雜.仔細審題后，首先要能將實際問題“翻譯”成某一清晰的物理過程模型，然后運用相關物理規律求解.
例3如圖5（a）所示，光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內，間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻，質量為m的導體棒垂直跨接在導軌上.導軌和導體棒的電阻均不計，且接觸良好.在導軌平面上有一矩形區域內存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B.開始時，導體棒靜止于磁場區域的右端，當磁場以速度v1勻速向右移動時，導體棒隨之開始運動，同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達到恒定速度，此時導體棒仍處于磁場區域內.
（1）求導體棒所達到的恒定速度v2；
（2）為使導體棒能隨磁場運動，阻力最大不能超過多少？
（3）導體棒以恒定速度運動時，單位時間內克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？
（4）若t=0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動，經過較短時間后，導體棒也做勻加速直線運動，其v-t關系如圖5（b）所示，已知在時刻t導體棒瞬時速度大小為vt，求導體棒做勻加速直線運動時的加速度大小.
解析：（1）導體棒所達到的恒定速度v2，線框中電動勢大小
B=BL（v1-v2），
線框中電流為 I=ER，
導體棒受安培力
（2）由上式，f越大，v2越小，v2最小為0
所以
（3）設導體棒以恒定速度v2運動，單位時間內克服阻力所做的功：
電路中消耗的電功率：
（4）設磁場加速度為a， 金屬棒的加速度為a′，當金屬棒以一定的速度v運動時，受安培力和阻力的作用，由牛頓第二定律
由圖可知，在t時刻導體棒的瞬時速度大小為
v1-v2為常數，即導體棒與磁場加速度相等a=a′，則
，可解得：a=a′=
點評：要使金屬棒勻加速，磁場與金屬棒速度之差應為定值，兩者加速度相等是不太好判斷的，但若從相對速度考慮會簡單些，即導體棒相對磁場速度是定值，安培力是定值，加速度不變，即磁場與金屬棒加速度相等.
例4隨著越來越高的摩天大樓在各地的落成，至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經漸漸地不適用了.這是因為鋼索的長度隨著樓層的增高而相應增加，這樣鋼索會由于承受不了自身的重量，還沒有掛電梯就會被扯斷.為此，科學技術人員正在研究用磁動力來解決這個問題.如圖6所示就是一種磁動力電梯的模擬機，即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=1 T，兩磁場始終豎直向上作勻速運動.電梯橋廂固定在如圖6所示的一個用超導材料制成的金屬框abcd內（電梯橋廂在圖6中未畫出），并且與之絕緣.電梯載人時的總質量為
5×103 kg，所受阻力f =500 N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd =2m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同，金屬框整個回路的電阻
R=9.5×10-4 Ω，假如設計要求電梯以v1=10 m/s的速度向上勻速運動，那么
（1）磁場向上運動速度v0應該為多大？
（2）在電梯向上作勻速運動時，為維持它的運動，外界必須提供能量，那么這些能量是由誰提供的？此時系統的效率為多少？
解析： （1）當電梯向上勻速運動時，金屬框中感應電流大小為
金屬框所受安培力 F=2B1ILcd （2）
安培力大小與重力和阻力之和相等，所以
由（1）（2）（3）式求得：v0=13 m/s.
（2）運動時電梯向上運動的能量由磁場提供.
磁場提供的能量分為兩部分，一部分轉變為金屬框的內能，另一部分克服電梯的重力和阻力做功.當電梯向上作勻速運動時，金屬框中感應電流由（1）得：
金屬框中的焦耳熱功率為：
而電梯的有用功率為：
P2=mgv1=5×105 W （5）
阻力的功率為：
P3=fv1=5×103 W
（6）
從而系統的機械效率
η=P2P1+P2+P3×100%=76.29%（7）
點評：此題的實質是利用了金屬導體切割磁感線產生感應電動勢，從而產生了安培力，由于出現了相對運動，切割速度必須是相對速度.有的同學不能從能量角度來分析問題，不能找出能量的來源.
例5磁懸浮列車的原理如圖7所示，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2，導軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等.當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌向右運動時，金屬框也會沿直線導軌運動.設直導軌間距為L=0.4 m，B1=B2=1 T，磁場運動速度為v=5 m/s，金屬框的電阻為R=2 Ω.試求：
（1）若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動？
（2）當金屬框始終受到f=1 N的阻力時，金屬框相對于地面的速度是多少？
（3）當金屬框始終受到1 N的阻力時，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰提供的？
解析：（1）分析ac和bd邊產生的感應電動勢，由于磁場方向相反，且線圈相對于磁場向左運動，因此，在如圖8位置的電動勢方向相同
（逆時針），根據左手定則，ac和bd邊受到的安培力都向右.所以金屬框做變加速運動，最終
做勻速直線運動.
（2）當金屬框受到阻力，最終做勻速直線運動時，阻力與線框受到的安培力平衡.設此時金屬框相對于磁場的速度為v則
所以金屬框相對于地面的速度為
v=v0-v相對=1.875 m/s.
（3）要使金屬框維持最大速度，必須給系統補充能量：一方面，線框內部要產生焦耳熱；另一方面，由于受到阻力，摩擦生熱.設每秒鐘消耗的能量為E，這些能量都是由磁場提供.
由于摩擦每秒鐘產生的熱量為Q1：
Q1=fs=fvt=1.875 J
每秒鐘內產生的焦耳熱
Q2=I2Rt=
（2BLv相R）2Rt
=3.125 J.
每秒鐘需要消耗能量Q=Q1+Q2=5 J.
根據能量守恒可知這些能量都是由磁場提供.
楞次定律在高中物理知識體系中占有非常重要的地位，在判斷感應電流方向時具有不可替代的作用。但是初學者往往對該定律的內容難以理解，即便是理解也常處于淺層和表象，在實際應用時會出現一系列問題。為了便于讀者深刻領悟、有效掌握和應用好該定律，本文從以下幾個方面進行解讀、剖析。
一、楞次定律內容的理解
楞次定律的內容：“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場方向總是要阻礙引起感應電流磁通量的變化。”該定律包含以下幾個方面的信息：1.定律指出了感應電流的磁場方向，沒有直接指明感應電流的方向。2.感應電流的磁場方向如何判斷，定律當中用“阻礙”兩字恰到好處地進行了描述，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量變化，由于引起感應電流的磁通量就是原磁場的磁通量，故感應電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化。3.磁通量的變化不外乎兩種情況：一是磁通量增加，二是磁通量減小。若是前者必然是阻礙磁通量的增加，則感應電流的磁場方向必與原磁場方向相反；若是后者必然是阻礙磁通量的減小，則感應電流的磁場對原磁場進行補償，使感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。以上分析過程可概括為四個字：“增反減同”。“增反”指原磁通量增加時，感應電流的磁場方向就與原磁場方向相反；“減同”指原磁通量減小時，感應電流的磁場方向就與原磁場方向相同。
二、楞次定律與能量守恒定律的關系
楞次定律可以有不同的表述方式，但各種表述的實質相同。楞次定律的實質是：產生感應電流的過程必須遵守能量守恒定律。如果感應電流的方向違背楞次定律規定的原則，那么永動機就是可以制成的。下面分別就三種情況運用反推法說明。
（1）磁通量變化型：如果感應電流在回路中產生的磁場促進引起感應電流的原磁通量變化，那么，一旦出現感應電流，引起感應電流的磁通量變化將得到加劇，則感應電流進一步增加，磁通量變化也進一步加劇……感應電流在如此循環過程中不斷增加直至無限值，從而無需消耗外界能量就可以獲得足夠多的電能，這顯然違反能量守恒定律。
（2）導體棒切割型：如果構成閉合回路的導體棒作切割磁感線運動時產生的感應電流在磁場中受到的安培力方向與導體棒相對運動方向相同，安培力就會使導體棒加速，導體棒加速致使電路中產生更強的感應電流……如此循環，導體的運動速度將不斷增大，動能不斷增大，電路中產生的電能和在電路中損耗的焦耳熱都將不斷增大，卻不需外界做功，這也是違背能量守恒定律的。
（3）發電機：如果發電機轉子繞組上的感應電流的方向，與作同樣轉動的電動機轉子繞組上的電流方向相同，那么發電機轉子繞組一旦轉動，產生的感應電流就立即成了電動機電流，繞組將加速轉動，結果感應電流進一步加強，轉動進一步加速……如此循環，這個機器既可以作為發電機輸出越來越大的電能，又可以作為電動機對外做功。顯然這種永動機是不可能制成的。
三、楞次定律的推廣
楞次定律的最初表述是從感應電流的磁場總是要阻礙原磁通量的變化這一角度來確定感應電流方向的。將這一內在的、必然的電磁感應規律深度推廣后不難發現：為了阻礙原磁通量的變化，與電磁感應有關的一切現象、規律必然會向著阻礙磁通量變化的趨勢進行。這一推廣真正體現了“阻礙”的本質含義，也進一步揭示了“感應電流的效果總是要反抗引起感應電流的原因”這一因果制約關系。引起磁通量的變化的原因是多方面的，但根據磁通量的計算不難發現引起磁通量變化的原因無外乎以下幾種情況：①由磁場變化引起；②由面積變化引起；③由磁感應強度與面積的夾角變化引起；④以上情況兼而有之。綜上所述阻礙磁通量變化的形式將呈現多樣性、豐富性─―可能是磁場阻礙，可能是電流阻礙，也可能是運動阻礙，還可能是通過力來阻礙等等。但無論是哪一種方式的阻礙，其實質一定都是阻礙了原磁通量的變化。那么這種阻礙為什么“不徹底”――并沒有阻止原磁通量的變化，而只是在某種程度上推遲、延緩了原磁通量的變化呢？我們知道原磁通量的變化是主動變化，而感應電流的磁場則是被動產生，因此根據主動大于被動這一基本原理可知，感應電流的磁場只能阻礙而不能阻止原磁通量的變化。推而廣之，上述各種方式的阻礙都是因被動的感應電流而產生，所以出現的結果就只能是“阻礙”而不是“阻止”。
本實驗設計利用螺線管配合發光二極管，演示強磁鐵迅速插入和拔出螺線管時感應電流方向的變化，再利用磁感線模擬強磁鐵進出螺線管時原磁場和感應電流磁場的方向，將抽象變為可視直觀，驗證了楞次定律，提高了課堂效率。
一、制作實驗裝置
1.實驗裝置圖
如圖1所示，面板上帶有磁感線的模擬設計、電路如圖。
2.制作材料
圓柱形釹鐵硼超強磁鐵，大螺線管基槽，0.13mm的銅線500g，紅、藍光5mm的LED燈各4個，長30cm、寬20cm的鋁縮板材四塊，木方兩根，自制模擬磁感線等。
3.制作方法
（1） 制作底座框架
將兩根木方用薄角鐵制成高8cm的穩定支架，在支架上用螺絲固定鋁縮板材，并將四塊板材重疊，其中一塊作為基材用來安裝螺線管、二極管及平面圖，其他板材割掉一半，便于觀察二極管和電路圖；剩余的一半在中間靠右的地方挖成螺線管大小的窟窿，露出螺線管。
五塊板材用固定臺歷的鈕鉤固定在一起，像一本活頁書籍，可以自由翻轉。
（2）制作螺線管
用螺線管基槽把銅線有順序地繞在螺線管上，繞2000匝左右，標出纏繞方向，然后用焊錫固定，留出兩根接線柱。
（3）制作二極管電路
紅、藍二極管分別焊在兩塊電路板上，每塊電路板上并聯四個LED燈，把兩塊電路板上的LED燈反接并聯，用導線與螺線管連接，形成閉合回路。
（4）制作模擬磁感線
用flash制圖，分別畫出強磁鐵N、S極進入和拔出螺線管時原磁場磁感線、感應電流磁場的磁感線分布，以及模擬閉合回路中磁通量變化過程中原磁場和感應電流的磁場關系，面板上紅色磁感線為原磁場磁感應線，黑色磁感線為感應電流磁感線。
（5）制作強磁鐵
強磁鐵吸附在普通條形磁鐵N、S極，即可以區分強磁鐵的N極和S極。
二、演示實驗
把螺線管、LED電路板固定在鋁縮板基材上，磁感線模擬圖固定在其他四塊板材上便可以進行實驗。
1.觀察現象，激發求知欲望
首先把磁鐵的N（或S）極迅速插入和拔出螺線管，學生會觀察到LED燈發光，證明線圈中產生了感應電流；LED燈發光順序不同，證明感應電流方向不同。學生看到了感應電流產生的過程，激發了探究感應電流方向影響因素的欲望。
2.驗證楞次定律
如圖2，當N極向下插入螺線管瞬間，面板上右側藍色二極管發光，可結合模擬磁感線解釋現象：N極向下插入螺線管瞬間，原磁場方向向下，穿過閉合回路的磁通量增加，產生了感應電流，感應電流從藍色二極管正極進入所以發光，俯視看為逆時針，由右手螺旋定則知感應電流的磁場向上。
如圖3，當N極向上拔出螺線管瞬間，面板上左側紅色二極管發光，可結合模擬磁感線解釋現象：N極向上拔出螺線管瞬間，原磁場方向向下，穿過閉合回路的磁通量減少，產生了感應電流，感應電流從紅色二極管正極進入所以發光，俯視看為順時針，由右手螺旋定則知感應電流的磁場向上。
如圖4，當S極向下插入螺線管瞬間，面板左側紅色二極管發光，可結合模擬磁感線解釋現象：S極向下插入螺線管瞬間，原磁場方向向上，穿過閉合回路的磁通量增加，產生了感應電流，感應電流從紅色二極管正極進入所以發光，俯視看為順時針，由右手螺旋定則知感應電流的磁場向下。
如圖5，當S極向上拔出螺線管瞬間，面板右側藍色二極管發光，可結合模擬磁感線解釋現象：S極向上拔出螺線管瞬間，原磁場方向向上，穿過閉合回路的磁通量減少，產生了感應電流，感應電流從藍色二極管正極進入所以發光，俯視看為逆時針，由右手螺旋定則知感應電流的磁場向上。
三、實驗結論
本文以魯科版《物理》選修3-2，“感應電流的方向”一節教學為例，談談筆者的淺見。
一、留白的教學作用
1.激發學習興趣
第斯多惠指出：“教學的藝術不在于教授的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。”教學中有意識地留白，對一部分內容暫時隱匿，使學生處于“憤”“悱”的狀態，進入“此時無聲勝有聲”的境界，學生將獲得高峰體驗，從內心興趣物理學習。比如，為探索“磁通量變化與感應電流方向的關系”，可從電磁感應現象入手，引導學生觀察電流表指針偏向，發現不同實驗條件下感應電流方向不同。再給學生留白，提出問題：①磁通量變化與感應電流方向的關系如何？②如何確定感應電流的方向？③能否設計一個研究該問題的實驗？④這個實驗的原理是什么？⑤需要什么儀器？⑥具體操作步驟如何？這些問題激起了學生學習興趣和探索欲望，同時也感到困難不少，這對生成“楞次定律”這一新知識學習將十分有益。
2.拓展思維空間
蘇霍姆林斯基說過：有經驗的教師往往只是微微打開一扇通往一望無際的知識原野的窗子。留白并不是棄舍這部分知識，而是通過留白來調動學生思維的主動性和積極性，使學生的思維從自由王國走向必然王國，達到啟動靈感閥門的效果。續前例，學生獨立探索這6個問題后，要馬上找到“感應電流方向與原磁場磁通量變化的關系”有較大困難。可先通過師生對話，讓學生從原有認知結構中提取相關概念：感應電流方向、感應電流磁場方向、原磁場方向、原磁場磁通量的變化。再留出下面這四個“空白”，以拓展學生的思維空間。
①對象轉換——變探索“感應電流方向與原磁場磁通量變化的關系”為尋找“感應電流磁場方向與原磁場方向的關系”；②初步探索——感應電流磁場方向與原磁場方向的關系；③深入探索——感應電流磁場方向與原磁場磁通量變化的關系；④升華結論——感應電流磁場方向與原磁場磁通量變化關系的辯證認識。
在學生靈感被啟動后，就能順利地完成對“感應電流方向與原磁場磁通量變化關系”的探究。
3.培養創新精神
有了“空白”，必然要“補白”。補白的方式是對問題的探究，補白的基礎是積極的思維。補白過程能加深對所學知識的理解，使大腦思維高度活躍，這十分有利于學生創新精神的培養。續前例，用如圖1裝置探索“感應電流方向與原磁場磁通量變化的關系”，如何“增加或減少穿過螺線管的磁通量”，學生創造性地提出了三種方案：①一根條形磁鐵不插入，而僅是靠近或遠離螺線管；②先將一根條形磁鐵插入螺線管，并保持靜止，再將另一根條形磁鐵插入或拔出螺線管；③一根條形磁鐵插入或拔出螺線管。
三個方案何者更有優，這個“空白”讓學生剖析和辯別，最后一致認為方案①效果不佳，應該淘汰。而方案②和③何者更優，一時爭論不休。在教師啟發下，復習感應電動勢大小的決定因素后，學生認識到只要插入或拔出條形磁鐵速度相同，這兩個方案的效果是相同的，為節省器材和容易操作，選擇方案③。
4.提高反思能力。
學生在補白過程中，一定要經常反思當前學習狀態，檢索原有認知系統，調整思考方向，改變應對策略，才能找到思維的突破口。長期堅持，學生的反省能力將逐漸提高，進入善學樂學的佳境。
續前例，完成實驗操作后，得到下面表格。
如果留空白為：從上表中找到“感應電流方向與原磁場磁通量變化的關系”，則難度過大，學生一時難以“補白”。教師應適當幫助學生調整思考方向，將留白調整為：分析與 方向的關系。大部分學生能獨立發現：“穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場反向；穿過螺線管的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場同向。”
5.優化認知結構
留白的心理機制是讓學生大腦中現有的“完形”產生“缺口”、“缺陷”，補白就是度過這個缺口、彌補缺陷，組織或構造新的“完形”。很明顯，補白過程就是優化認知結構，升華知識的過程。
續前例，找到了方向關系后，要得到更為準確和簡潔的楞次定律。教師先留第一個空白，讓學生找到“感應電流磁場方向與原磁場磁通量變化的辯證關系”，再通過教師點撥，同伴協商、交流、對話、辯論，讓學生再補好第二個空白——“感應電流磁場方向和原磁場磁通量變化的相對關系”，最后順利地生成“感應電流磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化”的結論，優化學生的認知結構。
二、留白的一般方法
1.引爆法
圍繞教學目標，精心設計教學預案，給學生在觀察、比較、判斷、猜測、推理、驗證等某一思維過程中留白，造成暫時性的“完形”刺激，點燃激情、引爆思維，學生會情不自禁地在知識海洋中尋覓真知。
續前例，引入課題中，學生補白時提了6個問題。教師引導學生認識到解決這些問題的關鍵是設計一個電路來探索“感應電流方向與原磁場磁通量變化的關系”，即解決問題③④⑤。對此學生十分感興趣，熱情高漲，躍躍欲試，思維爆發，選擇了不同儀器，設計了好多不同電路，順利地突破了電路設計這個教學難點。
2.點晴法
幫助學生復習舊知，掃除障礙，作好鋪墊后，在喚起聯想的基礎上，留給學生探索的空間，讓他們自己找到解決問題的關鍵。也就是在解決問題時，教師搭建框架，留出關鍵之處，讓學生穿越。“龍”由老師畫，“睛”由學生點。
續前例，學生對實驗結果分析時，有部分學生提出了這兩個結論：①條形磁鐵向下運動時，感應電流的磁場與原磁場反向；條形磁鐵向上運動時，感應電流的磁場與原磁場同向。②條形磁鐵靠近螺線管時，感應電流的磁場與原磁場反向；條形磁鐵遠離螺線管時，感應電流的磁場與原磁場同向。對這兩個結論，教師只需提醒學生研究的問題是“感應電流方向與原磁場磁通量變化關系”，用“條形磁鐵的運動情況”來說明結論，太過膚淺。學生就能找到“感應電流磁場與原磁場磁通量變化的關系”。
3.示錯法
教學中先有意示錯，制造懸念，再恰當留白，引導學生分析、探究找到錯誤原因，使學生對教學內容高度興奮，從而建立起牢固的認知。
關鍵詞：活動探究式；教學設計；活動情境；設計思想
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）2-0004-4
“楞次定律”是高中物理電磁學部分的重要內容。從知識結構上來看，前面一節內容解決了感應電流產生的條件。那么，自然就有學生提出感應電流的方向如何判定、大小怎么求解的問題。感應電流方向的判定問題就是第三節要解決的問題。因此，感應電流的方向與引起感應電流的磁通量變化之間的關系是本節的教學重點。同時，由于規律本身比較抽象，學生沒有相應的生活經驗，所以又是教學的難點。根據新課程標準和學生的認知水平，采用“活動探究式”教學，即：創設問題情境—學生討論—猜想—設計實驗—探索實驗—分析實驗現象—建構楞次定律—結論應用。
學情分析：
學生已經掌握了磁通量的概念，并會分析磁通量的變化；已經知道了條形磁鐵的磁感線的分布；學生已經利用實驗器材（條形磁鐵、電流計、線圈等）研究感應電流產生的條件。
教學方法：活動探究法。
教學用具：
分組實驗儀器：條形磁鐵、電流計、線圈、滑動變阻器、電鍵、雙環、導線若干；
演示實驗儀器：鋁管兩根（1米）、強磁性球、鐵球、條形磁鐵。
活動過程：
活動1 演示實驗，激發學生的探索熱情，引入新課。
教師演示“落磁實驗”（如圖1所示），將強磁性球和鐵球從同一高度由靜止自由釋放分別通過鋁管。為什么強磁性球比鐵球下落得慢呢？一下子就激發了學生的探索熱情，學生猜想可能是感應電流的磁場起了“阻礙”作用，教師順勢引入新課，學完楞次定律我們就能揭開這一奇妙現象的神秘面紗。
圖1 落磁實驗
活動2 分組完成雙環實驗，觀察記錄實驗現象，分析實驗現象，猜想“決定感應電流方向的因素”。
學生分組實驗：
探究目的：猜想決定感應電流方向的因素。
實驗器材：雙環、條形磁鐵。
實驗裝置：如圖2所示。
圖2 雙環實驗
師：哪個鋁環能產生感應電流，怎樣使它產生感應電流？
生：閉合的鋁環才可能產生感應電流，只要改變通過它的磁通量就可以使它產生感應電流。
實驗方案設計：
師：如何設計實驗才能證明其中確實有感應電流呢？下面請同學們分組討論，一會兒請同學匯報討論的結果。
生：磁鐵的一極靠近或遠離閉合鋁環時，鋁環產生了運動，這種運動是磁鐵的磁場對環中產生的感應電流的作用，這就證明了環中有感應電流產生。
師：那么，我們再討論一下磁鐵靠近或遠離閉合鋁環時感應電流的方向如何確定？
生：環中感應電流相當于小磁針，可根據運動情況和右手螺旋定則判斷。
觀察與記錄（如圖3所示）：
圖3 雙環實驗探究
學生分析猜想：感應電流的方向與原磁場的方向、磁通量的變化有關。感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化（增反減同，來拒去留）。
活動3 分組實驗，進一步驗證學生在活動2中猜想“決定感應電流方向的因素”的正確性。實驗探究，觀察、記錄、分析實驗現象，構建楞次定律。
師：如何才能知道電流計指針偏轉方向與電流流向之間的關系？
是否可以通過實驗來確定？（學生先思考，再分組討論，設計實驗方案）
生：將電源、電鍵、滑動變阻器、靈敏電流計用導線構成閉合回路，根據電源正接和反接兩種情況下電流計指針的偏轉，即可判定電流方向與指針偏轉方向之間的關系。
學生分組實驗：學生按如圖4所示接好電路，探究指針偏轉方向與電流流向之間的關系，并總結得出結論。
學生：電流從電流計的左接線柱流入，指針向左偏轉；電流從電流計的右接線柱流入，指針向右偏轉。
學生分組實驗進一步驗證活動2中學生的猜想。
探究目的：
1）感應電流的方向與原磁場的方向有什么關系？
2）感應電流的方向與磁通量的變化有什么關系？
實驗器材：條形磁鐵、螺線管、靈敏電流計。
實驗電路：如圖5所示。
觀察與記錄（如圖6所示）：
師：可以根據以上實驗現象概括出感應電流的方向與磁通量變化的關系嗎？
生：很難。
師：是否可以通過一個中介——感應電流的磁場來描述感應電流與磁通量變化的關系？
生：可以。磁鐵磁場的變化在線圈中產生了感應電流，而感應電流本身也能產生磁場，感應電流的磁場方向既跟感應電流方向有聯系，又跟引起磁通量變化的磁場有關系。
師：請同學們根據實驗觀察來分析三者之間的關系。
學生分析結果展示（如表1所示）：
學生歸納總結，自然建構楞次定律。
楞次定律：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
活動4 深入理解楞次定律，從不同角度來分析“阻礙”的含義。
師：誰起阻礙作用？（如圖7所示）：
生：感應電流的磁場。
師：阻礙什么？
生：引起感應電流的磁通量的變化。
師：如何阻礙？
生：增反減同。 師：能否阻止？
生：否，只是使磁通量的變化變慢。
師：阻礙的方式還有哪些？
生：“來拒去留”感應電流的磁場總要阻礙相對運動。
生：從線圈面積變化看：“增縮減擴”。
活動5 實例分析，程序知識顯性化，建構應用楞次定律解題的一般思維程序。
例題 法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖8所示，軟鐵環上繞有A、B兩個線圈，當A線圈電路中的開關斷開的瞬間，電流計中的感應電流沿什么方向？
師：閉合回路中原磁場的方向？
生：順時針。
師：開關斷開瞬間，原磁通量如何變化？
生：減小。
師：感應電流的磁場方向如何？
生：順時針。
師：電流計中感應電流的流向？
生：向左。
師：請同學們歸納總結出應用楞次定律解題的一般思維程序？
學生進行小組討論，成果展示，如圖9所示。
活動6 應用楞次定律解釋“落磁”實驗現象，首尾呼應，結束新課。
師：是什么阻礙了磁性球的下落？
生：感應電流的磁場。
學生應用楞次定律解釋“落磁”實驗現象，親手揭開了這一奇妙現象的神秘面紗，體會到成功的喜悅。
設計意圖：
教師利用教科書提供的素材，設置富有探究性的活動情境，以情激趣，引導學生觀察、分析實驗現象，合作交流，尋找共性，歸納和總結規律，達到楞次定律的自然生成以及應用楞次定律解決實際問題的能力。
興趣是最好的老師。因此，在楞次定律的活動教學設計中，通過“落磁”引入新課，激發學生的探索熱情。不斷創設生活化和富有探究性的問題情境，以情激趣，引導學生通過自主活動探究，體驗用感應電流判定方法引入楞次定律的建構過程，建構楞次定律解題的思維程序以及逐步揭示楞次定律的本質。在整個活動教學過程中：教師不再是演員，而是導演；學生不再是觀眾，而是主角。教師充分發揮學生的主動性，讓他們自主地參與到活動探究中去，真正做課堂的主人，使課堂充滿生命力。
參考文獻：
[1]胡東芳，孫軍業.困惑及其超越—— 解讀創新教育[M].福州：福建教育出版社，2001.
1楞次定律的三種表現形式
俄國物理學家楞次在電磁學領域作出了杰出貢獻，他在安培電動力學和法拉第電磁感應現象研究的基礎上，結合大量實驗事實提出：感應電流方向具有這樣的特征，即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.一般而言楞次定律有三種典型表現形式，通過對三種典型表現形式的分析，可以深刻體會楞次定律的含義.
1.1增反減同
當穿過閉合回路的磁通量發生變化時，可以用“增反減同”判斷感應電流的磁場與原磁場方向之間的關系.當原磁通量增加時，感應電流的磁場要阻礙原磁通量增加，方向與原磁場方向相反；當原磁通量減小時，感應電流的磁場要阻礙原磁通量減小，方向與原磁場方向相同.
例題1如圖1所示，水平放置的長方形線圈abcd，在條形磁鐵N極附近豎直下落，從圖中的位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在這個過程中，線圈中感應電流
A.沿abcd流動B.沿dcba流動
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動
思路分析本題考查用楞次定律對閉合回路中感應電流方向的判斷.關鍵是要分析清楚矩形線圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ兩過程中，穿過線圈的磁感應線方向相反.由條形磁鐵的磁感應線分布可知，線圈經過位置Ⅱ時磁通量為零，線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中，磁通量向上且大小在減小，線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，磁通量向下且大小在增加，根據楞次定律可知感應電流的磁場方向向上，所以線圈中感應電流方向應該沿abcd流動.
點評明確穿過閉合回路的磁通量向什么方向怎樣變化，然后根據“增反減同”判斷感應電流磁場的方向，再根據右手螺旋定則得到感應電流的方向.
1.2來拒去留
當導體與磁場發生相對運動的情形時，可以用“來拒去留”判斷導體中感應電流在磁場中受到的安培力對導體運動的影響.當導體靠近磁場時，安培力阻礙導體靠近磁場；當導體遠離磁場時，安培力阻礙導體離開磁場.
例題2如圖2所示，粗糙水平桌面上放置一質量為m的金屬長方形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵快速從線圈中軸線AB正上方經過時，如果線圈始終不動，則線圈受到水平桌面的支持力FN以及線圈在水平方向運動趨勢的正確判斷是
A.FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左
B.FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左
C.FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右
D.FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右
思路分析條形磁鐵向右通過線圈過程中，從條形磁鐵相對線圈運動角度看，水平方向先靠近再遠離，因此條形磁鐵與線圈水平方向上先相互排斥再相互吸引；豎直方向同樣是先靠近再遠離，同理在豎直方向上條形磁鐵與線圈先相互排斥再相互吸引.因此線圈受到水平桌面的支持力FN先大于mg后小于mg，水平方向運動趨勢始終向右.
點評“來拒去留”反映了磁體與線圈之間發生相對運動時，感應電流受到的安培力對相對運動的阻礙作用.是一種很巧妙的解題技巧.
1.3增縮減擴
當穿過閉合回路的磁感應強度發生變化時，可以用“增縮減擴”判斷閉合回路有效面積的變化趨勢.當磁感應強度增強時，閉合回路的有效面積有縮小趨勢阻礙磁通量的增加；當磁感應強度減弱時閉合回路的有效面積有增大趨勢阻礙磁通量的減小.
例題3如圖3所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O自由轉動的閉合長方形導線框，當滑動變阻器R的滑片從左向右滑動過程中，試判斷線框ab的運動情況是
A.保持靜止不動B.逆時針轉動C.順時針轉動
D.發生轉動，由于不明確電源極性，無法確定轉動方向
思路分析由圖示電路，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，電路中的電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導線框ab的磁通量將減小，根據楞次定律，線框ab將順時針轉動，使得與磁感應線垂直的投影面積增大，從而增大穿過線圈的磁通量，以阻礙原磁通量的減小.此題與電源的極性是否明確無關.
點評“增縮減擴”巧妙地反映了磁感應強度發生變化時，線圈有效面積變化的趨勢，體現了楞次定律“阻礙”的深意.
2從能量守恒定律角度審視楞次定律
能量守恒定律是自然界的普適規律，對自然科學有著極其重要的指導性作用.楞次定律的本質可以理解為能量守恒定律在電磁現象中的具體表現.感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的原磁場磁通量的變化，為了維持原磁場磁通量的變化，就必須存在外部作用，這種外部作用將克服感應電流的磁場阻礙做功，從而將其他形式的能量轉化為感應電流的電能，因此楞次定律中阻礙從本質上反映的是能量轉化與守恒的過程.
2.1磁場變化引起感生電動勢
如圖4所示，原磁場磁感應強度B向上增加，根據楞次定律可知感應電流的磁場方向向下，阻礙原磁場磁通量的增加.如果感應電流產生的磁場方向向上，引起感應電流的原磁場磁通量變化將得到加強，那么一旦出現感應電流，原磁場磁通量變化將加強并進一步增加產生的感應電流，感應電流又將使得原磁場磁通量變化加強，如此循環感應電流不斷增加，最終趨向于無窮大.如果上述過程能夠成立，那么只需開始提供一個微小的磁通量變化便可以得到無限大的感應電流，這顯然是違背能量守恒定律的.楞次定律指明感應電流的磁場必然阻礙原磁通量的變化，感應電流具有的能量通過這種阻礙作用從外界獲取.如果線圈中要維系感應電流的存在，那么原磁場磁通量就必須保持一定的變化率，具體可以分為兩種情形討論，若原磁場磁通量以一定的變化率減小，則磁場能轉變為感應電流具有的能量；若原磁場磁通量以一定的變化率增加，則外界提供能量轉變為增加的磁場能和感應電流具有的能量.
2.2導體棒切割磁感應線引起動生電動勢
如圖5所示，導體棒MN以初速度v0沿光滑平行導軌PP′和QQ′向右運動，導體棒切割磁感應產生的感應電流方向由NM，導體棒受到的安培力方向向左，與運動方向相反，導體棒做減速運動直至靜止，在此過程中導體棒動能轉變為回路中產生的焦耳熱，遵循能量守恒定律.如果導體棒中的感應電流方向由MN，則導體棒受到的安培力方向向右，導體棒做加速運動使得產生的感應電流增加，從而安培力繼續增大，如此循環導體棒將不斷加速，動能持續增加直至無窮大，同時電路中產生的焦耳熱也不斷增加，然而在此過程中外界并沒有提供能量，如果上述假設成立，那么只需給導體棒一個很小的初動能，導體棒最終將獲得無限大的動能，這顯然是違背能量守恒定律的.因此楞次定律表明導體棒受到的安培力必然是阻礙導體棒相對磁場運動的，從而將外界能量轉變為回路中的焦耳熱.同理如果導體棒MN在外力F作用下由靜止開始向右運動，感應電流受到的安培力仍然向左阻礙導體棒相對磁場的運動，根據牛頓第二定律可以得出導體棒將做加速度減小的加速運動，最終達到穩定速度做勻速運動.在此過程中外力做正功將外界能量轉變為導體棒的動能和回路中產生的焦耳熱，依然遵循能量守恒定律.
2.3閉合線圈在勻強磁場中轉動
閉合線圈在勻強磁場中勻速轉動是交流發電機的基本原理，線圈在轉動過程中將產生正弦式感應電流，楞次定律表明線圈中的感應電流在磁場中受到的安培力方向與轉動方向相反，阻礙線圈相對磁場的轉動.如果安培力方向與轉動方向一致，那么同樣只需提供線圈一個很小的初始動能，在安培力作用下線圈轉動將越來越快，產生的感應電流越來越大，安培力越來越大，如此循環線圈轉動將持續加快直至無窮大而不需要外界提供能量，很顯然這也是違背能量守恒定律的.事實上安培力應阻礙線圈轉動，因此為了維持線圈勻速轉動，必然需要外界提供驅動力克服安培力做功，從而將外界能量轉變為線圈中產生感應電流的能量.
綜合上述問題表明：楞次定律的各種表現形式最終都與能量守恒定律相一致.所以楞次定律的理論實質就是產生感應電流的過程都必須遵循能量守恒定律，是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體表現.
3對楞次定律表現形式的哲學思考
楞次定律所表現出的感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的原磁通量變化，可以從系統論角度進行哲學理解.如果把楞次定律的研究對象(閉合線圈)作為一個系統，該系統與外界會通過各種方式發生交互，從而處于一種相對穩定的平衡狀態.系統的穩定性原理指出，在外界作用下系統具有一定的自我穩定能力，能夠在一定范圍內自我調節從而保持和恢復原來的有序狀態、保持和恢復原有的結構和功能.當外界環境發生變化導致系統平衡狀態被打破時，系統應具有“阻礙”引起平衡狀態改變的因素，從而維持一種趨向于原有平衡狀態的趨勢.在楞次定律中，對于閉合線圈這一系統來講，“穿過閉合線圈的磁通量變化”是外界對系統產生的影響，“感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的原磁通量變化”則是系統自我調節具有阻礙引起系統平衡改變的因素，從而維持原有平衡狀態的具體體現.結合法拉第電磁感應定律可以看出，磁通量的變化率越大即外界影響越強烈，那么系統產生的阻礙因素即感應電流的磁場則越強.
（－）知識教學點
1．了解并掌握電磁感應現象
2．了解電磁感應現象中能量的轉化
3．總結并掌握產生感應電流的條件
（二）能力訓練點
1．通過演示實驗，培養學生觀察現象、分析問題、總結規律、抽象概念的能力。
2．強化學生能的觀點，培養學生用能量轉化與守恒的規律審勢并解決問題的能力。
（三）德育滲透點
1．通過介紹法拉第不怕困難，頑強奮戰了十年，終于發現了電磁感應現象的事跡，激發學生在學習與研究中能樹立堅韌不拔、持之以恒的頑強意志。
2．通過法拉第研究電磁感應的史實及演示實驗，使學生悟出學習物理的重要方法是：設想——實驗——總結規律。培養學生真理來源于實踐，又反過來為實踐服務的辯證唯物主義世界觀。
【重點、難點、疑點及解決辦法】
1．重點
（1）產生感應電流的條件——只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流產生。
（2）電磁感應中能量的轉化。
2．難點：
閉合電路中磁通量變化的判定。
3．疑點：
如何以能量的角度解釋當磁感強度隨時間變化時，閉合電路中出現電能。
4．解決辦法
（l）通過課本上三個演示實驗，引導學生觀察、分析、思維、總結產生感應電流的條件。
（2）通過介紹法拉第關于電磁感應的實驗，鞏固新學知識。培養學生的德育品質及分析問題解決問題的能力。
【課時安排】
l課時
【教具、學具準備】
電流計、線圈、滑動變阻器、開關、蹄形磁鐵、條形磁鐵、導體棒、電源、導線。
【學生活動設計】
1．觀察演示實驗，從現象出發，通過分析，總結規律，得出產生感應電流的條件。
2．學生討論磁感強度變化產生的電能是由什么能轉化的。
【教學步驟】
（一）明確目標
了解電磁感應現象，掌握產生電磁感應現象中出現感應電流的條件，了解電磁感應現象中的能量轉化。
（二）整體感知
本節通過三個演示實驗，得出產生感應電流的條件是穿過閉合導體的磁通量發生變化，并從能量轉化的觀點，論述這種變化的必然性。
（三）重點、難點的學習及目標完成過程
1．產生感應電流的條件
通過前一章的學習，我們知道，運動的電荷及電流在它們的周圍空間能產生磁場，那么反過來，能否利用磁場產生電流呢，今天，我們帶著這個設想來研究這個問題。
[實驗一]將蹄形磁鐵、導體棒和靈敏電流計如圖17一l所示繞配好，將AB棒前后移動，同學可觀察到靈敏電流計指針擺動，說明電路中有電流，若將AB棒上下移動，指針不動，說明電路中無電流產生。
你觀察了這個現象：是什么發生了變化，而引起了電路中出現了電流呢？
為便于學生總結，可畫如圖17－2的實驗裝置等效圖，通過對等效圖的分析，討論出是由于閉合電路所包圍的面積發生了變化而引起了閉合回路中的磁通量的變化，使閉合回路產生了感應電流。
[實驗二]“實驗一”中所演示的是導體運動，磁場不動，如果導體不動，磁場運動，情況會如何呢？將靈敏電流計、條形磁鐵、線圈如圖17－3所示裝好，請同學觀察實驗，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，電流表指針發生偏轉，電路中有電流產生。什么原因呢，是由于磁場運動，造成穿過線圈的閉合回路中磁通量發生了變化，如圖17—4，插入時，磁感線條數增多，磁通量變化，拔出時，磁感線條數減少，磁通量發生了變化，由于磁通量的變化，而引起閉合回路產生感應電流。（當磁鐵放入不動時，則無感應電流。）
上述兩個實驗，亦可解釋為導體切割磁感線，但導體切割磁感線的本質，就是閉合導體中磁通量發生變化，為進一步論證它，我們用實驗三來研究。
[實驗三]如圖17—5所示裝置，合上開關或打開開關，觀察電流表指針，發現電流表指針發生偏轉，閉合回路有電流。
閉合電路，迅速移動滑動變阻器，電流表指針出發生偏轉，電路里有電流。
這兩種現象中，改變的是什么呢？開關的斷開與閉合，滑動變阻器的迅速移動，共同的一點就是電路中的電流發生了變化（有電流或無電流，電流大還是電流小），而我們知道，電流的周圍產生磁場，變化的電流產生變化的磁場，因此穿過閉合線圈B的磁感強度發生變化從而引起了穿過B線圈的磁通量發生了變化。
綜合上述三個實驗，可以得出，無論是閉合回路中的導線在磁場中運動，還是磁場在閉會回路中運動，還是電流變化，歸結為一點，只要引起閉合回路中磁通量發生變化，閉合回路中就有感應電流產生，這種利用磁場產生電流的現象叫電磁感應現象，在電磁感應現象中產生的電流叫感應電流。
2．法拉第電磁感應實驗介紹
法拉第在分析奧斯特的電流磁效應后，他認為既然電流周圍能出現磁場，磁鐵能使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷能使靠近它的導體帶電，那么磁鐵或電流也能使靠近它的線圈產生電流，于是法拉第提出了轉磁為電的偉大設想，并朝著這個設想開始了無數的實驗和艱苦奮斗，法拉第的最初設想，在強磁鐵周圍的導線應該會產生穩性電流，他設計實驗，苦苦思索，企圖證實他的設想，但卻一次又一次失敗了，法拉第并未氣餒，而是從失敗中總結經驗與教訓，他頑強地奮戰了10年，1831年，他終于發現了電磁感應現象，法拉第實驗裝置如圖17－6所示，當開關S接通或斷開瞬間，線圈B中有感應電流，之后法拉第做了大量實驗終于實現了轉磁為電的理想，其精神使人感動。
3．電磁感應現象中能量的轉化。
能量守恒定律是普遍適用的定律，它同樣適用于電磁感應現象，電磁感應現象中的電能，可由移動導線或磁鐵消耗的機械能轉化也可由磁通量的變化消耗的磁場能轉化，還可由電流的變化消耗的電能轉化。這些能之間的轉化，這些轉化的應用導致發電機、電動機應壓器等用電設備的發明和應用。
（四）總結與擴展
1．產生感應電流的條件是：閉合電路的磁通量發生變化，對于閉合電路有感應電流產生，對于非閉合電路，只要穿過電路的磁通量是非均勻變化的，電路中也有感應電流，但通常對這種瞬間的電流予以忽略，認為只出現感應電動勢，如一個導線在磁場中加速切割磁感線，這根導線中就不斷有感應電流產生，形成導線兩端出現感應電動勢。
2．磁通量的變化可以從下面三個方面去判定，一是判定面積的變化，二是判斷磁感應強度的變化，三是判定面積和磁感強度同時變化，這三個變化都會引起穿過閉合回路的磁通量的變化。
3．在一定的條件下，“電能生磁”，“磁能生電”，電和磁之間有非常密切的關系。我們今后所學的交流電，電磁振蕩與電磁波都要應用這個原理。
【作業與思考】
（一）作業題
課后練習。
（二）思考題
1．如圖l7—7所示，小金屬環和大金屬環重迭在同一平面內，兩環互相絕緣，小環有一半面積在大環內，當大環接通電流的瞬間，小環中感應電流的情況是（）
A．無感應電流。
B．有順時針方向的感應電流。
C．有逆時方向的感應電流。
D．無法確定。
2．關于電磁感應，下列說法中正確的是（）
A．導體相對磁場運動，導體內一定會產生感應電流。
B．導體做切割磁感線運動，導體內一定會產生感應電流。
C．閉合電路在磁場中做切割磁感線運動電路中一定會產生感應電流。
D．穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中一定會產生感應電流。
思考題答案：1．C；2．D。
【板書設計】
產生感應由流的條件
1．電磁感應。
2．感應電流。
3．產生感應電流的條件。
【關鍵詞】 楞次定律；理解；應用
1 楞次定律的第一種表述
內容：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
方法：應用楞次定律判斷感應電流的方向的步驟：①明確“原磁場”方向；②確定回路中磁通量的變化情況；③應用楞次定律確定感應電流的磁場方向；④應用安培定律確定感應電流方向。
理解：①當回路中磁通量增加時，感應電流磁場方向與“原磁場”方向相反；當回路中磁通量減少時，感應電流磁場方向與“原磁場”方向相同。②楞次定律的實質反映了電磁感應現象中能量轉化與守恒。③對楞次定律的理解著重在“阻礙”含義上。“阻礙”有“反抗”和 “補償”（原磁通量）的含義，“阻礙”不是“阻止”，只是讓磁通量的變化“慢”了。
2 楞次定律的另一種表述：
內容：感應電流的效果總是要反抗產生感應電流的原因。
阻礙原因的理解：①阻礙原磁通量的變化，用“增反減同”判斷感應電流的磁場方向。②阻礙導體間的相對運動，用“來拒去留”判斷導體的運動。③阻礙原電流的變化，用“增反減同”判斷自感電流的方向。
注意：在許多情況下，楞次定律的第二種表述分析解題更加簡明。
3 應用舉例
3.1 通過“阻礙磁通量的變化”判斷感應電流的方向。
例1．如圖1所示，導線框abcd與導線在同一平面內，直導線中通有恒定電流I，當線框由左向右勻速通過直導線時，線框中的感應電流的方向是怎樣的？
[解析]:產生感應電流的原因是穿過線框的磁通量發生了變化。在線圈越過導線過程中，線圈左邊部分磁通量穿出，而右邊部分磁通量穿入，如圖1所示，當跨在導線左邊的線圈面積大于右邊面積時，合磁通量是向外的且逐漸減小，為阻礙這個方向磁通量的減小，感應電流的磁場方向應與原磁場方向相同“向外”，由安培定則知感應電流的方向應沿abcda；當跨在導線左邊的線圈面積小于右邊面積時，合磁通量是向內的且逐漸增加，為阻礙向內方向的磁通量增大，感應電流的磁場方向應與原磁場方向相反“向外”，由安培定則知感應電流的方向仍是沿abcda。所以，勻速通過直導線時，電流方向是沿abcda。
3.2 通過“阻礙磁通量的變化”判斷導體的運動方向棒。
例2．如圖2所示，光滑導軌MN水平放置，兩根導體棒平行放于導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從上方下落(未達導軌平面)的過程中，導體P、Q的運動情況是 [ ]
A.P、Q互相靠攏 B.P、Q互相遠離 C.P、Q均靜止 D.因磁鐵下落的極性未知，無法判斷
[解析]：產生感應電流的原因是由于磁體向線框靠近，使回路的磁通量變大。為了阻礙原回路的磁通量的增加，回路面積只能縮小。故P、Q應相互靠近。答案為A。
3.3 通過“阻礙磁通量的變化” 判斷安培場力的方向。
例 4（200年上海）如圖3（ ），圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規律如圖（b）所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則[ ]
A.t1時刻N＞G
B.t2時刻N＞G
C.t2時刻N＜G
D.t4時刻N=G
[解析]:通過相對運動來阻礙磁通量的變化。t1時刻，穿過P的磁通量增大，線圈有遠離Q的趨勢，P受的安培力向下，N>G。t2，t4時刻P中無感應電流，不受安培力作用，N=G。t3時刻Q中無電流，P仍不受安培力作用，N=G。答案A、D
3.4 通過“阻礙相對運動”判斷磁場力的方向
例3（1995年上海高考題）如圖4，通有穩恒電流的螺線管豎直放置，小銅環沿螺線管的軸線加速下落，在下落過程中，環面始終保持水平，銅環先后經過軸線上1、2、3位置時的加速度分別為a1、a2、a3，位置2處于螺線管中心，位置1、3分別與位置2等距，則[ ]
A.a1＝a2＝g
B.a3＜a1＜g
C.a3＝a1＜a2
D.a3＜a1＜a2
[解析]:產生感應電流的原因是由于導體和磁體間的相互運動引起的，可根據“阻礙相對運動”來判斷。由于螺線管中通有恒定電流，所以螺線管內部軸線中點附近的磁場為勻強磁場，方向豎直，故銅環經過位置2時無感應電流，因而a2=g。由“來拒去留”可知，1、3兩點的磁作用力對銅環的向下運動有阻礙作用，即銅環在這兩點受到磁作用力均向上，故銅環做變加速運動，在1、2、3點的瞬時速度關系為v1＜v2＜v3。又1、3點關于2點對稱，故通電螺線管在這兩點產生的磁感應強度相等。由法拉第電磁感應定律知ε1＜ε3即I1＜I3，F1磁＜F3磁。由牛頓第二定律有mg-F1磁＝ma1，mg－F3磁＝ma3，故有a3＜a1＜a2＝g。綜上可知：a3＜a1＜a2＝g。正確選項為B、D。
3.5 通過“能量守恒”解決導體或磁體的受力問題和運動問題。
例6．如圖6所示，一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動．已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時（位于同一高度），線圈的所受磁場力方向和速度大小關系 [ ]
A.位置Ⅰ受到的安培力方向向左
B.位置Ⅱ受到的安培力方向向左
C.在位置Ⅰ時的速度大
D.在位置Ⅱ時的速度大
[解析]:產生感應電流的原因是由于線圈和磁場見的相互與動引起的，可從阻礙導體和磁場的相對運動來判斷，從水平位置到位置Ⅰ向磁場靠近，受到的安培力方向向左阻止靠近，從豎直位置到位置Ⅱ遠離磁場受到的安培力方向向左阻止遠離，由能量守恒可知，在運動過程中不斷有電能產生，所以機械能應逐漸減小，在位置Ⅰ的速度應大于位置Ⅱ的速度。答案ABC。
【關鍵詞】楞次定律；課堂演示實驗；教學；微電流放大器
楞次定律內容講述的是感應電流方向的規律。在以往教學中，磁通量的變化是以磁感應強度改變在實驗中體現的，楞次定律中“磁通量的變化”還應有有效面積，磁感線與線圈平面夾角的變化，這兩種情況在實驗中產生的感應電流極小，但是為了讓學生更深刻的理解磁通量的變化，實驗還是必要的。
在使用微電流放大器的教學中可以進行如下安排：
一、儀器介紹
楞次定律演示器（改造）
表頭 導線 自制線圈 條形磁鐵 自制線圈架 鐵絲 演示用磁鐵
演示微安表 微流放大器
二、實驗
（一）改變B，學生分組實驗并完成表格
參考實驗圖
（二）改變S，觀察感應電流方向完成表格： 參考實驗圖
（三）改變線圈與B的角度θ，學生完成表格 參考實驗圖
（四）引導學生總結
結論：
（1）感應電流的磁場總是阻礙原磁通的變化，在運動上體現為來拒去留。
（2）楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
5、右手定則
回顧實驗：
■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。
（安徽送變電工程公司，安徽 合肥 230601）
【摘 要】本文就施工線路臨近帶電線路施工時,對施工人員感應電擊現象進行了分析,提出了危及線路施工人員安全的感應電壓與電流的危險值,以及有關感應電產生的原因及采取的安全措施。
關鍵詞 施工線路；感應電；安全措施
隨著經濟的發展，高壓線路越來越多，新建線路接近高壓線路的施工也隨之增多。感應電現象越來越嚴重，直接危及著施工人員的安全，應引起施工的重視。
眾所周知，人體最小感知電流為1mA，當通過人體9～25mA時就會對人體產生很大的刺激，會使人體失去控制能力，這對于高處作業的送電工人來說，就會因失控而墜落，造成事故。所以本人認為：對送電線路施工人員感應電壓危險值規定為50v，感應電流的危險值規定為5mA是合理的。盡管50V和5mA對人體危害不大，但長時間作用也是不行的，施工時也必須做臨時接地。
在一般情況下，施工線路鄰近帶電線路將產生靜電感應和電磁感應，當帶電線路單相接地時，還會產生零序電流的電磁感應。所以，施工時應對上述三種情況感應電均需進行計算，使其控制在危險值內，如果超過危險值就應采取有效措施。
1 靜電感應
由于施工線路與鄰近線路三相導線在空間的位置不對稱，相互間的感應電容就不同。當施工線呈懸空狀態時，則產生靜電感應電壓；當施工線路接地時，則產生靜電感應電流。一般線路施工時，為防止感應電的影響，均采用分段接地方式，所以，對靜電感應在施工時只計算感應電流。
靜電感應電流的計算：
式中：HA、HB、HC——表示新建線路最近相與帶電線路對應相掛點高差。
施工線路感應電的計算，靠近帶電線路的一相最大，所以只計算靠近帶電線路側一相即可。如圖1所示，按公式（3）求出施工線路A相導線對帶電線路A、B、C三相導線的電容，即：CAC CAB CAA再按公式（2）求出相應的容抗，即：XC-AC；XC-AB；XC-AA；最后按公式（1）求出靜電感應電流，即IP-AC；IP-AB；IP-AA。因為三相交流相位差為120°，所以感應的總電流為：
IP=IP-AC+IP-AB+IP-AA
其感應電流向量如圖2所示，利用直角坐標，則知：
電磁感應施工線路鄰近帶電線路的電磁感應是:
1）三相不平衡電流(零序電流)I,對鄰近施工線路產生的零序感應電動勢E。
2）帶電線路三相對稱電流I,因線路相間不等,對鄰近施工線路靠近帶電線路一相導線上分別產生感應電勢(如圖1)EAC、EAB、EAA,從而知道EAC＞EAB＞EAA, 把三相感應電勢向量相加,合成電勢EA0 即:
EA=EAC+EAB+EAA
所以帶電線路對施工線路的 感應電勢:E=EA+E0
上述所產生的電勢均為感應電勢,所以均滯后各相感應電流90°。EA與導線排列的方式有關，當施工線路靠近帶電線路內相為最大，中相次之，外相為最小，所以EA的相角是在EAC、EAB之間變化，如圖3所示。
E0的相角與三相不平衡電流的傾向有關所以在2π內變化。
從向量圖中可以求出：
2 關于帶電線路單相接地時產生的電磁感應影響
由于電網構成的電壓不同，在系統單相接地所產生的零序電流也有所不同，主要有構成電網各級電壓的基準電流比所確定。所以系統短路電流雖然可以從總調中查到，還不能直接應用，必須知道電網構成電壓及其各電壓的基準電流比值，才能算出所要知道線路的單相短路電流值，
由于電網系統容量很大，單相接地零序電流可達幾萬安培，所以感應電壓很高。但是繼電保護在0.2內即可切斷電源,而電網事故率又按百公里年計算,所以產生的機率很小,同時線路施工均在白天、好天、雨雪天不作業，碰上的機會就更少了，盡管如此，在施工時必須給以重視，按計算出單相接地時感應電壓的大小，采取不同分段接地措施來消除感應電對人身的危害影響。
3 應采取的主要措施
當感應電流、感應電壓超過危險值時應采取措施消除感應電的危害，消除感應電擊事故主要有兩種方法，一種采用等電位施工作業，線路施工時均在野外山谷之中，難度大，費用高，一般不宜采用。另一種就是采用零電位施工，也可以說是等電位的一種特殊方法。零電位施工最根本的方法是接地。在靠近帶電線路施工時，必須采取三種接地方式：
1）放線時采用導電橡膠輪滑車；
2）緊線后對架設的導、地線采取分段接地；
【關鍵詞】自主;導學;合作探究;教學生成
【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）03-0067-02
【作者簡介】武長青，江蘇省邗江中學（江蘇揚州，225009）教師，中學高級教師，年級主任。
“自主?導學”課堂教學踐行的自主、合作、探究的學習方式，是對傳統課堂教學方式的優化。本文在分析建構主義理論指導下的“自主?導學”課堂教學模式的基礎上，就如何在高中物理實驗探究教學中進行“自主?導學”設計和課堂教學提出一些意見和建議。
一、基本情況
1.教材分析：“感應電流產生的條件”是教科版選修3-2《電磁感應》的第二節內容。本節課旨在通過對電磁感應現象的觀察和探究，引導學生描述這些現象的主要特征，知道什么是電磁感應現象和感應電流，并歸納出產生感應電流的條件。其中歸納感應電流產生的條件是一個認識逐漸提高、螺旋式上升的漸進過程，也是透過現象看本質的過程。本節課有兩大難點：（1）實驗的操作、記錄和現象歸納;（2）遞進歸納出感應電流產生的條件。
2.學情分析：學生對磁能生電有初步的了解，知道磁體、電流周圍的磁感線分布，掌握了閉合電路的歐姆定律。
3.教學目標：（1）通過實驗探究，引導學生觀察、分析、比較、推理，總結感應電流產生的條件。培養學生觀察現象、發現和分析問題、總結規律、抽象概念的能力。（2）學習從物理現象和實驗中歸納科學規律，認識到歸納法是科學研究的一種重要的方法。
二、教學設計
1.教學內容設計。
簡介“電生磁”現象的對稱思考“磁能否生電”，明確本節課的學習目標和探究方法。學生按學習小組進行實驗、記錄和歸納。增加用條形磁鐵插入感應線圈探索感應電流產生條件的實驗（如圖1）。在依次完成三個實驗的基礎上漸次歸納，通過師生、生生之間的互動、交流，歸納總結出感應電流產生的條件。
2.師生活動設計。
（1）自主學習，獨立建構。
對應三個學生探究實驗，各設計一個具體問題。問題1：分析產生感應電流的情況，電路有何特點？操作有何特點？問題2：受上述實驗的啟發，利用條形磁鐵和給定器材進行實驗，如何操作可以產生感應電流？并記錄下來（如圖2）。問題3：對比分析幾個產生感應電流的實驗，從電路和操作兩個方面思考共同和不同之處。每個問題都要求所有學生先獨立思考或歸納。
（2）小組合作學習，促進建構。
物理組長綜合組內的設計和問題確定探究實驗方案和具體操作，所有組員進行歸納總結。進行第三個探究活動時，學生的操作總體上會傾向于兩個方向：原、副線圈之間的相對運動和原線圈電路的通斷和電流變化。
（3）大組交流解惑，完善建構。
大組交流解惑應是本節課的關鍵，通過師生、生生互動、對話逐步完善建構。可以說此過程是相互碰撞、融合、補充、趨向一致的過程，是師生活力得以最佳體現的過程。同時也是教師抓住生成、及時點撥，學生撥云見日、一探究竟的重要過程。
（4）探究學習，網絡建構。
試著以“感應電流產生的條件”的習得規律解決實際問題，做到學以致用。同時進行當堂訓練，檢驗學習效果，引導學生鞏固和深化所學知識，加深對所學內容的理解和感悟。
3.學情預設及應對預案。
（1）教材設置了動生和感生兩個典型的探究模型。考慮到學生歸納時的跳躍性太大，增加前文所述的探究實驗;（2）學生探究實驗中的操作和記載可能五花八門，教師應引導學生進行歸類記載;（3）引導學生歸納感應電流產生的條件時，應引導學生比較“切割運動”“相對機械運動”和“滑動”“運動開關”的不同。先歸納至“切割運動”“相對機械運動”“磁感應強度變化”，再引向深入是“磁通量變化”;（4）在學生得到感應電流產生的條件是“磁通量變化”后，可及時根據磁通量的定義，讓學生反觀三個實驗中磁通量發生變化的原因，總結磁通量發生變化的方法。
4.設計說明。
本節課采用實驗探究、小組合作的學習方式。利用三個遞進的探究實驗逐漸加深對同一問題的不同深度的探究。各學習小組獨立探究進行組內討論，確保人人參與。進行組際交流的時候，不再是教師個體，也不是學生個體，而是一個團體。將原來的“點對面”“點對點”變成了“點對組”“組對組”。確保學生成為全程參與、積極監督質疑、傾聽詢問的學習和評價主體。
三、回顧與反思
“自主?導學”的課堂模式是以教師為主導，學生為主體的自主參與，師生雙方均以目標為出發點和歸宿，以調控和反饋來聯系教師的引導和學生自學，共同完成教與學的任務，并實現制定的物理課程教與學的目標。在這種課堂模式中學習是一種主動建構的過程，學生的主體地位必須要得到充分的體現。為了真正達到提高課堂效率的目的，教師應創設寬松的課堂環境，樹立教師有所作為的思想。
1.教師要建立課堂教學新秩序。
“自主?導學”物理課堂教學模式是一種給學生提供充分寬松的課堂環境的新課堂模式。實際實施過程中，在進行實驗3時，學生有兩個操作還是讓筆者驚訝的：（1）學生并不是將原、副線圈相對插入和拔出，而是拔出了鐵芯。有幾個小組將原線圈在副線圈上方掃過;（2）有一個小組竟然因為改變原線圈接線柱的松動操作而產生了感應電流。面對這些有違常理的實際操作，教師應及時關注其生成點，而不是含糊其辭或置之不理甚至批評。
2.要建立教師有所作為的思想。
