感應電流精選(九篇)
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第1篇：感應電流范文
關鍵詞：電磁感應；實驗探究；電流
作者簡介：文代銘（1968-），男，貴州遵義桐梓縣人，大學文化，中學高級教師，研究方向初中物理教育教學研究.
1 教材分析
1.1 作用和地位
本內(nèi)容是滬科版義務教育教科書《物理》九年級（全一冊）第十八章第二節(jié)，在電生磁的基礎上，進一步學習磁生電的知識，具有承前啟后的作用，是揭示電磁規(guī)律，完善電磁體系的重要內(nèi)容，教材的設計意圖是滲透自然現(xiàn)象相互聯(lián)系的思想，進一步運用“轉(zhuǎn)換法”學習物理知識，以實驗為基礎，探究感應電流的a生及特點，提高學生的科學素養(yǎng)和探究能力.
1.2 學情分析
九年級學生學習了電、磁、能量的基礎知識，在奧斯特實驗的基礎上知道了電生磁的相關知識，對電磁聯(lián)系有一定的認識和探究能力，但不全面，沒有形成體系.
1.3 教學目標
根據(jù)《義務教育物理課程標準（2011年版）》的要求、結(jié)合教學內(nèi)容和學生基礎，使知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標有機整合而確定如下目標.
（1）通過實驗，探究并了解感應電流產(chǎn)生的條件.
（2）了解電磁感應現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應用，了解交流發(fā)電機的工作原理.
（3）經(jīng)歷科學探究的過程，提升學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生交流與合作的意識.
1.4 教學重難點
重點：感應電流產(chǎn)生條件的了解；交流與合作意識的培養(yǎng).
難點：電磁感應現(xiàn)象的實驗探究.
1.5 教學準備
教師用：發(fā)電機模型及動畫、手搖式電筒及內(nèi)部結(jié)構示意圖.
學生用：支架、導體（線圈代替）、蹄形磁體、靈敏電流計、開關、導線等.
2 教法與學法
教法：實驗探究，歸納總結(jié)的教學方法.
學法：自主探究、交流合作的學習方法.
3 教學過程
3.1 創(chuàng)設情境，導入新課
用手搖式電筒導入新課.請學生把不發(fā)光的手電筒搖一搖，使電筒發(fā)光，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，從而導入新課.
展示發(fā)電機模型.介紹其結(jié)構，搖動發(fā)電機，讓學生觀察小燈泡發(fā)光情況，取下發(fā)電機的磁體，再搖動觀察.
提出問題：如何在磁場中產(chǎn)生電流？
3.2 自主探究，獲得電流
學生思考后猜想.教師記錄并整理學生的猜想.
把學生分成若干小組，引導學生參考教材中18-11圖，結(jié)合實驗器材，設計實驗，連接電路，閉合開關.
嘗試用各種方法使導體在蹄形磁體中運動產(chǎn)生電流（觀察靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)），把實驗探究的過程和觀察到的現(xiàn)象記錄在表格中.學生探究時，教師巡視，對實驗中出現(xiàn)的問題及時指導.
接著探究影響電流方向的因素（改變磁場方向或線圈運動方向，觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向如何變化）.斷開開關重做上述實驗.
3.3 思維加工，弄清實質(zhì)
展示各小組的探究成果，全班交流分享，概括電磁感應現(xiàn)象.
討論以下問題.
（1）導體運動的方向與磁感線斜切割時，是否產(chǎn)生電流？
（2）導體不動，移動蹄形磁體，是否產(chǎn)生電流？
討論后動手做一做.歸納總結(jié)產(chǎn)生感應電流的條件.在班級交流.
問題探討：電磁感應現(xiàn)象中能量是如何轉(zhuǎn)化的？
學生思考討論后，教師引導：產(chǎn)生電流時，需外力使導體或磁體運動做功，消耗機械能，得到電能.
分析手搖式電筒的發(fā)電原理.展示電筒內(nèi)部結(jié)構示意圖并介紹，請學生分析（前后照應）.
3.4 聯(lián)系實際，應用知識
電磁感應現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中有大量的應用，除發(fā)電機、手搖式電筒以外，還有動圈式話筒（麥克風），POS機、變壓器等.
引導學生結(jié)合教材中18-15圖閱讀課文，了解交流發(fā)電機的發(fā)電過程.播放動畫，加強了解.與直流電動機對比學習（兩人一組，分別打開教材151頁和167頁的電動機工作原理和交流發(fā)電機發(fā)電原理示意圖，合作完成）.
思考并討論以下問題：
（1）發(fā)電機的工作原理是什么？
（2）發(fā)電機產(chǎn)生的是交流電還是直流電？
分組討論后在班級展示交流，展示成果由學生點評，教師作正面評價.
課外知識鏈接：法拉第與電磁感應（學習科學家的探究精神）.
3.5 作業(yè)設計
設計2-3個課堂練習題，當堂檢測.并完成教材168頁第1、3、4題.
課外活動：利用廢舊玩具中的直流電動機發(fā)電（使小燈泡發(fā)光）.下節(jié)物理課展示，比比看，誰做得好.
3.6 課堂小結(jié)
引導學生小結(jié)，歸納知識要點，談談探究的收獲和存在的疑惑.
4 板書設計
邊教學邊板書本節(jié)的重點和要點，構成框架，形成電磁知識體系.板書如下.
參考文獻：
第2篇：感應電流范文
1 電路不閉合也能產(chǎn)生感應電流？
教材（同上）第3節(jié)《楞次定律》后面“問題與練習”中的第6題是這樣的：
圖1中的A和B都是鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞中間的支點轉(zhuǎn)動.用磁鐵的任意一極去接近A環(huán)，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從A環(huán)移開，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移近或遠離B環(huán)時，又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？解釋發(fā)生的現(xiàn)象.
對于磁極移近或遠離有缺口的B環(huán)的情況，人教社配套的教師教學用書是這樣解釋的：“由于B環(huán)是斷開的，無論磁極移近或遠離B環(huán)，都不會在B環(huán)中形成感應電流，所以B環(huán)不移動.”
這是大家熟悉的“楞次環(huán)”實驗，中學物理實驗室一般都有這樣的裝置，不少教師也會演示這個實驗.由于將普通條形磁鐵插入A環(huán)時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應電流畢竟很小，楞次環(huán)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動效果不是很理想，于是有人換用圓柱形釹鐵硼磁鐵，釹鐵硼磁鐵俗稱“磁王”，磁性是普通鐵氧體磁鐵的10多倍.筆者將4塊直徑2.0 cm、高度3.0 cm的釹鐵硼磁鐵串接起來，當作條形磁鐵使用，重復上述實驗，轉(zhuǎn)動效果十分顯著.出人意料的是，當把磁鐵迅速插入、拔出B環(huán)時，B環(huán)竟然也像A環(huán)一樣，發(fā)生了同樣情形的轉(zhuǎn)動！盡管轉(zhuǎn)動幅度沒有A環(huán)明顯，但完全能夠觀察，多次重復實驗，結(jié)果一致.
B環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動，說明B環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應電流，這究竟怎么回事呢？下面筆者嘗試作出解釋：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，不論鋁環(huán)閉合與否，只要穿過鋁環(huán)的磁通量發(fā)生變化，都會在鋁環(huán)所在的周圍空間激發(fā)感應（渦旋）電場，這個電場將推動鋁環(huán)中的自由電子定向移動，產(chǎn)生感應電動勢E，其大小滿足法拉第電磁感應定律E=nΔΦΔt，在這里，自由電子所受的感應電場力就是產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力.對有缺口的B環(huán)來說，由于存在感應電動勢，從而使整個鋁環(huán)相當于一個沒有接入外電路的電源，缺口的兩端就是電源的正負極.我們知道，常見的電源比如干電池或者蓄電池，電動勢基本是不變的，如果電池不接外電路，其內(nèi)部不會有電流存在.但在這里，鋁環(huán)中原來并沒有電動勢，且磁鐵插入（或拔出）鋁環(huán)過程，磁通量的變化率ΔΦΔt也并非恒定不變，所以環(huán)內(nèi)電動勢必定從零開始逐步增加，這個過程可能時間很短，但絕不等于零.因此在這很短的時間內(nèi)，環(huán)中必然存在從（等效電源）負極流向正極的電流，正是這個電流使鋁環(huán)與磁鐵發(fā)生相互作用而轉(zhuǎn)動.
我們甚至還可以這樣理解：將鋁環(huán)看成電源，鋁環(huán)正對的缺口部分看成電容器，如圖2所示.在圖2右側(cè)的電路中，當開關S閉合時，盡管電容器兩極板之間并不導通（即電路不閉合），但電路中仍會存在短暫的充電電流.所以當磁鐵插入、拔出鋁環(huán)，電動勢增大的同時也發(fā)生著電源對電容器的充電，鋁環(huán)的轉(zhuǎn)動正是放大和顯現(xiàn)了這個過程.
上述分析，似乎支持電路不閉合也能產(chǎn)生感應電流的觀點，其實不然.我們知道，在直流電路中，大家都會承認：電路如果是斷開的，則電路中不會產(chǎn)生電流.但也有些特殊情況，比如電路中串接有電容器的時候，即使電鍵閉合了，由于電容器的兩極之間是絕緣的，整個回路仍然可看成是斷開的.并且在暫態(tài)過程中，回路是可能存在充電和放電電流的.不過，通常情況下，我們并沒有因為這個暫態(tài)過程，而否定“電路斷開則電路中沒有電流”的說法，否則，無異于因噎廢食，顯然，圖1的例子也與此類似.加之，在電磁感應中，我們所說的感應電流應由感應電動勢產(chǎn)生，其大小滿足于閉合電路的歐姆定律，而非所謂類似的電容器充放電的情況.因此這種情形不能看成電路閉合的例外.
2 磁通量不變也能產(chǎn)生感應電流？
教材（同上）第2節(jié)《探究感應電流的產(chǎn)生條件》“問題與練習”中第1題的第（2）問，是一個矩形閉合導線框放在勻強磁場中，保持線框平面始終與磁感線垂直，使線框左右運動，如圖3所示.要求判斷線框中是否產(chǎn)生感應電流.
教師教學用書認為回路磁通量不變，線框中不會產(chǎn)生感應電流.如果我們再從電磁感應的本質(zhì)作深入分析，還會發(fā)現(xiàn)這樣的奇怪現(xiàn)象：ab邊、dc邊中存在電流.如圖4所示，這是圖4線框中ab邊的一個局部放大圖，當線框以速度v1向右切割磁感線運動時，ab邊中的自由電子將受到由a指向b的洛倫茲力f1，f1推動該電子向b端運動，結(jié)果a、b兩端將聚集電荷而產(chǎn)生電勢差.這里的f1實際上就是產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力.
由于dc邊與ab邊運動相同，dc邊也將產(chǎn)生電動勢，且a、d點的電勢及b、c點的電勢始終相等，因此線框bc邊、ad邊不會出現(xiàn)感應電流.
如果線框做勻速運動，隨著a、b兩端電荷的不斷積累，它們建立的電場對ab邊內(nèi)自由電子的作用力不斷增大，直至電場力增大到與洛倫茲力f1相平衡為止.不難理解這一過程持續(xù)的時間也是非常短暫的，同理dc邊的情況也一樣，因此這時ab、dc邊中也不會出現(xiàn)持續(xù)的感應電流.但如果線框做變速運動，原題中的“左右運動”就屬于這種情形，這時ab、dc邊內(nèi)自由電子所受的洛倫茲力f1將隨速度的改變而改變，這樣電場力與洛倫茲力的平衡關系將不斷被打破，這時ab、cd邊中就有可能出現(xiàn)持續(xù)的感應電流.
需要說明的是，圖4中的f1雖然作為產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力，可對電子做功，但它實際上僅是電子所受洛倫茲力f的一部分.因為電子在定向移動時，還將產(chǎn)生一個速度v2，對應的洛倫茲力為f2，電子運動的合速度為v，總的洛倫茲力為f，f與v仍然垂直而不做功.
再看一個例子.如圖5所示，讓線圈A自由落下，并通過一段有勻強磁場的空間，試定性地討論線圈運動的加速度變化情況（不考慮空氣阻力）.
這實際上是人教版全日制普通高級中學教材第二冊（必修加選修）第十六章第4節(jié)《楞次定律的應用》書后練習的第6題.現(xiàn)考察線圈A全部進入磁場的情況.教師教學用書認為此時磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，不會受到磁場力（安培力）作用，所以線圈的加速度為g.
第3篇：感應電流范文
【關鍵詞】 電阻抗
關鍵詞: 感應電流;電阻抗;計算機模擬;算法;體層攝影術;牛頓迭代法
摘 要:目的 在仿真模型的基礎上，研究一種用感應電流激勵的動態(tài)電阻抗斷層成像算法―牛頓迭代法的特性及其對獨立測量數(shù)的依賴性. 方法 利用有限元法對成像區(qū)域進行離散，然后再用牛頓迭代法針對不同的線圈數(shù)進行求解、成像，以資比較. 結(jié)果 對同一目標，分別就不同的線圈數(shù)得到了成像結(jié)果，表明牛頓迭代法對電導率擾動的定位是基本準確的，成像誤差隨線圈數(shù)的增加而減小. 結(jié)論 用牛頓迭代法解動態(tài)感應電流電阻抗斷層成像的逆問題是可行的，但在獨立測量數(shù)小于剖分單元數(shù)的情況下，迭代過程不會準確的收斂于實際的電導率分布，而是一種近似;在獨立測量數(shù)大于剖分單元數(shù)的情況下，迭代過程可以收斂于實際的電導率分布，從而得到高質(zhì)量的重構圖像.
Keywords:induced current;electric impedance;computer simulation;algorithms;tomography;Newton it-eration method
Abstract:AIM To study the property of the algorithm of dynamic induced current electrical impedance tomography-Newton iteration method and its dependency on independent measurement.METHODS FEM method was used to dis-cretize the imaging area，and then Newton iteration method was used to solve the problem and reconstruct images with different numbers of coils for comparision.RESULTS With different coils，different images were obtained.The results indicated that Newton iteration method could be used to lo-cate the conductivity perturbation accurately，and that when the number of independent measurement increased，the imag-ing error would decrease.CONCLUSION Newton iteration method is a feasible method for the inverse problem of dy-namic induced current electrical impedance tomography.But，when the number of independent measurement is less than the number of FEM element，the iterative process will not converge accurately at the practical conductivity and the re-sult is just an approximate.When the number of independent measurements is larger than the number of FEM element，the iterative process can converge accurately at the practical conductivity，by which high quality images will be obtained.
0 引言
感應電流電阻抗斷層成像（induced current elec-tric impedance tomography，ICEIT）是電阻抗斷層成像（EIT）技術的一個新的分支，該技術利用載流線圈在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場，由電磁感應原理在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生感應電場，繼而通過區(qū)域周圍的電極測量區(qū)域邊界上的電位，經(jīng)一定的重構算法來得到成像區(qū)域內(nèi)電阻抗分布的圖像.ICEIT按成像目標的不同可分為靜態(tài)和動態(tài)兩種，靜態(tài)ICEIT以成像區(qū)域內(nèi)的電阻抗的絕對分布為成像目標，動態(tài)ICEIT則以成像區(qū)域內(nèi)的電阻抗變化量的分布為成像目標.到目前為止，只有ICEIT的動態(tài)算法可見諸報道.我們假設成像區(qū)域為一圓形區(qū)域，測量電極等間隔分布在區(qū)域的邊界上.激勵電流為頻率是50kHz的正弦電流，大小是500mA.激勵線圈的圓心等間隔分布在以成像區(qū)域的圓心為圓心的一個圓周上.成像算法需要兩組測量數(shù)據(jù)之差，一組是電導率無擾動時的邊界電壓，即背景的邊界電壓，此時電導率為均勻分布，另一組為電導率發(fā)生擾動時的邊界電壓.獨立測量數(shù)等于電極數(shù)減一再乘以線圈數(shù).對給定的有限元剖分模型，設成像區(qū)域內(nèi)的每個單元內(nèi)的電導率為常數(shù)［1］ .
動態(tài)感應電流電阻抗成像模型如Fig1所示.
圖1 動態(tài)感應電流電阻抗成像模型示意 略
1 正向問題
ICEIT的正向問題是指已知成像區(qū)域電導率的分布和激勵線圈的電流，求成像區(qū)域的電位分布.由麥克斯韋方程組出發(fā)，可得ICEIT問題的微分方程［1］ :?［（σ+jωε）ψ］=-jωA?（σ+jωε）2 A=μ0 （σ+jωε）（-ψ-jωA） （1）其中，ψ為成像區(qū)域的標量電位，σ為成像區(qū)域的電導率，ω是激勵電流的正弦角頻率，ε為真空介電常數(shù)，A是成像區(qū)域的矢量磁位，μ0 是真空磁導率，為矢量微分算子，j為虛數(shù)單位.邊界條件是［1］ :ψn=jωA?n （2）由于電導率發(fā)生擾動時的矢量磁位和沒有擾動時的矢量磁位相比，差別很小，因此，可假定二者相等，這樣可使電位的計算得以簡化.又由于在50kHz電流的激勵下，成像區(qū)域內(nèi)的位移電流和傳導電流相比可忽略不記，可假設位移電流為零.由這兩個假設，并將電位的實虛部分離，可將微分方程組（1）簡化為［1］ :?（σψ）=-ωA?σψn=-ωA?n （3）和微分方程（3）相對應的能量泛函是［2］ :
f（ψ）=12 ∫Ω ［σ ψ 2 ］dΩ+ ∫Ω σωA?ψdS=min （4）Fig2是用于有限元法的剖分模型，剖分規(guī)模為4層和6層，節(jié)點數(shù)分別為81和169，單元數(shù)分別為128和288.用有限元法將成像區(qū)域離散，計算（4）的左側(cè)并對節(jié)點電壓矢量求導，可得關于節(jié)點電壓的線 性方程組［1］ :s（σ）v=b（σ） （5）其中，v為節(jié)點電壓矢量，σ是單元電導率組成的矢量，S（σ）為系數(shù)矩陣，b（σ）是常數(shù)矢量，他們均是σ的函數(shù).解此方程組，即可得節(jié)點電壓值v.
圖2 用于有限元法的剖分模型 略
2 牛頓迭代法
ICEIT的逆問題是指已知激勵線圈的電流和成像區(qū)域的邊界電壓，求成像區(qū)域電導率的分布.由于邊界電壓的測量值中，既有標量電位的成分，又有感應電動勢的成分［1］ ，由于電導率發(fā)生擾動前后，感應電動勢變化很小，經(jīng)過兩組測量值相減，可抵消感應電動勢的成分，這樣，僅能得到標量電位的差值，所以，僅能用于動態(tài)算法［1，2］ .由方程（5）可得:v=S（σ）-1 b（σ）.邊界電壓差表示為:g=c（s（σ）-1 b（σ）-s（σ0 ）-1b（σ0 ）） （6）其中g為相鄰電極的標量電位差矢量，c為關聯(lián)矩陣，σ0 為已知的背景電導率.對于n個激勵線圈，可得n個形如（6）的方程組，將這些方程組并到一塊，即可得逆問題的方程組，可表示為:G=S（σ）-S（σ0 ） （7）這是關于電導率σ的非線性方程組.其中未知數(shù)的個數(shù)就等于剖分單元的個數(shù).把（7）改寫為:F（σ）=S（σ）-S（σ0 ）-G=0，用牛頓迭代法解非線性方程組的步驟如下:（1）令i=0，設σi =σ
0 .（2）在σi 處F（σ）=0將用它的切平面F（σ）-F（σi ）=F（σ）σ（σ-σi ）代替，解之可得:σ-σ
i =σ i =pinv（F（σ）σ）?（F（σ）-F（σi ））其中，pinv（X）是求廣義逆的函數(shù)［3］ .（3）令σi+1 =σi +σ i ，i=i+1，重復步驟（2）和（3）.
在一定的判據(jù)下，迭代若干次數(shù)后，即可得方程（7）的在一定誤差范圍內(nèi)的近似解.
3 成像結(jié)果
Fig3是針對不同的線圈數(shù)得到的成像結(jié)果.其中，激勵線圈的半徑為25cm，成像區(qū)域的半徑為15cm，線圈中心距成像區(qū)域的圓心9cm，激勵電流為500mA，剖分規(guī)模為4層，節(jié)點數(shù)81，單元數(shù)128，電極數(shù)為16，背景電導率為100Ωm，擾動也為100Ωm.成像誤差定義為:error=1NΣN i=1 （σi -σi’ ）2其中，N為剖分單元數(shù)，σ
i 為第i個單元的實際電導率，σi’ 為第i個單元的計算電導率.在計算的過程中，系數(shù)矩陣的條件數(shù)有隨線圈數(shù)的增加而增加的趨勢，經(jīng)過適當?shù)剡x取校正因子，可將系數(shù)矩陣的條件數(shù)控制在108 數(shù)量級以內(nèi)［4，5］ ，這時對成像結(jié)果的影響基本可忽略.
Fig4是另一組成像結(jié)果，其中剖分規(guī)模為6層，電極數(shù)16，節(jié)點數(shù)為169，單元數(shù)位288，其他設置與Fig1相同.
圖3 － 圖4 略
以上試驗結(jié)果表明，牛頓迭代法對擾動區(qū)域的定位是準確的，但當獨立測量數(shù)小于剖分單元個數(shù)的個數(shù)時，所得擾動區(qū)域的面積明顯大于擾動區(qū)域的實際面積，隨著線圈的增加，成像誤差將逐漸減小，當獨立測量數(shù)大于剖分單元個數(shù)的個數(shù)時，所得擾動區(qū)域的面積明顯的減小，逼近實際的面積.成像結(jié)果的精度和線圈數(shù)并不是直線關系.
4 討論
用牛頓迭代法解ICEIT的逆問題是可行的，當獨立測量數(shù)大于剖分單元個數(shù)時，迭代過程可收斂于電導率的真實分布，這時將得到高質(zhì)量的圖像，但是，由于受實際系統(tǒng)條件的限制，如測量系統(tǒng)的測量精度等，電極數(shù)和線圈數(shù)不能無限的增加，到一定的程度，將因為系統(tǒng)誤差的增大而使成像質(zhì)量惡化.這使有限元的剖分規(guī)模受到一定的限制.另外，在某些情況下，即使獨立測量數(shù)很大，牛頓迭代法也可能不收斂，或者收斂速度很慢［6］ ，如何合理地處理這些問題，還需作進一步的工作.
參考文獻
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第4篇：感應電流范文
關鍵詞：牽引電機；轉(zhuǎn)子退軸；感應加熱
前言
交流牽引電機是軌道交通車輛的核心零部件，在結(jié)構上分成定子（固定不動的部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)的部分）兩大部件[1]。當牽引電機定子與三相電源接通后，電機將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子在該磁場作用下受力轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸節(jié)與車輛的軸聯(lián)接起來，從而帶動車輛軸隨電機轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)軌道交通車輛的行駛[2]。因此轉(zhuǎn)軸在牽引電機中扮演著傳遞動力的重要角色，是交流牽引電機重要零部件之一。在牽引電機制造行業(yè)，經(jīng)常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸磕碰傷、銹蝕等情況。若僅因為轉(zhuǎn)軸原因而導致整個電機轉(zhuǎn)子報廢，這將造成極大的浪費，因此對該類型轉(zhuǎn)子，可以通過更換轉(zhuǎn)軸來挽救轉(zhuǎn)子鐵心，減少浪費現(xiàn)象，降低生產(chǎn)制造成本[3]。要實現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵心的重復利用，則需要一種可靠的工藝方法將原報廢轉(zhuǎn)軸退出轉(zhuǎn)子，同時保證在退軸過程中不影響轉(zhuǎn)子鐵心的使用性能。
1 轉(zhuǎn)子退軸分析
1.1 基本工作原理
將待退軸轉(zhuǎn)子放入感應加熱退軸工裝（纏繞了耐高溫柔性電纜）內(nèi)，當感應加熱設備啟動后，感應加熱工裝內(nèi)的電纜將通入一定功率、頻率的交變電流，感應加熱退軸工裝周圍即產(chǎn)生交變磁場[4]。在交變磁場的電磁感應作用下，工裝內(nèi)的轉(zhuǎn)子鐵心產(chǎn)生封閉的感應電流（即渦流）。感應電流在轉(zhuǎn)子截面上的分布很不均勻，表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小。由于轉(zhuǎn)子鐵心（硅鋼片）自身帶有電阻，轉(zhuǎn)子表層高密度電流的電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽贡韺拥臏囟瓤焖偕?，從而實現(xiàn)外部的轉(zhuǎn)子鐵心加熱[5]。
1.2 轉(zhuǎn)子退軸加熱溫度理論計算
1.3 感應加熱時間理論計算
上述例子轉(zhuǎn)子鐵心重量為125KG；根據(jù)1.2計算的加熱溫升，設定需加熱溫升200K；硅鋼片的比熱容C為0.46×103 J/（kg×K）。
根據(jù)能量公式Q=C×m×t，轉(zhuǎn)子鐵心需要輸入的熱量為：
Q=C×m×t=0.46×103×125×200=1.15×107 （J）
感應加熱設備輸出功率W=22kW，假設無能量損耗，則需要的加熱時間：
t=Q/W=（1.15×107）/（22×103）=522.73（s）=8.71（min）
2 感應加熱退軸驗證實施
2.1 驗證實施設備工裝
本驗證過程需要用到的設備工裝儀器有：感應加熱設備、油壓機、感應加熱退軸工裝、D級貼片溫度試紙、內(nèi)徑千分尺等。
2.2 感應加熱退軸驗證目標
本驗證實施要實現(xiàn)將轉(zhuǎn)子中報廢轉(zhuǎn)軸在感應加熱條件下順利退出，同時確保退軸后轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑滿足要求，轉(zhuǎn)子鐵心外表面無過熱現(xiàn)象。因此需實現(xiàn)以下目標：
（1）感應加熱9min后，報廢轉(zhuǎn)軸順利退出轉(zhuǎn)子。
（2）退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度不超過300℃。
2.3 驗證實施過程
分別選取3臺電機轉(zhuǎn)子，每臺轉(zhuǎn)子沿軸向在鐵心表面?zhèn)鲃佣恕⒅虚g位置、非傳動端分別貼1張D級貼片溫度試紙將待退軸轉(zhuǎn)子放置于油壓機工作臺位將感應加熱退軸工裝放置于待退軸轉(zhuǎn)子上確認感應加熱設備連接完好啟動感應加熱設備到達感應加熱時間后關閉感應加熱設備啟動油壓機將報廢轉(zhuǎn)軸壓出轉(zhuǎn)子將已退出廢軸的轉(zhuǎn)子鐵心移出油壓機工作臺位記錄轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度（貼片溫度試紙）待轉(zhuǎn)子鐵心冷卻到常溫后，測量轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑。
2.4 驗證實施結(jié)果
根據(jù)實施過程進行感應加熱退軸后，3臺轉(zhuǎn)子都順利退出報廢轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔無拉傷情況；鐵心表面顏色正常，無局部過熱情況。
2.4.1 感應加熱退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度具體數(shù)據(jù)如表1。
2.4.2 感應加熱退軸后，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑具體數(shù)據(jù)如表2。
2.5 測量數(shù)據(jù)分析
從表1數(shù)據(jù)可以看出，按要求感應加熱后轉(zhuǎn)子鐵芯表面溫度都在300℃以內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵心表面o局部過熱情況。
從表2數(shù)據(jù)可以看出，鐵心內(nèi)腔直徑滿足設計要求（），感應加熱退軸過程沒有對轉(zhuǎn)子鐵心造成拉傷情況，轉(zhuǎn)子鐵心可以重復利用。
3 結(jié)束語
結(jié)合交流牽引電機退軸加熱溫度及感應加熱時間進行計算分析，并通過實際驗證確認感應加熱能夠可靠的應用于牽引電機轉(zhuǎn)子退軸中。通過對退軸后的轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)腔直徑進行檢測，轉(zhuǎn)子鐵心表面溫度檢測確定感應加熱退軸后的轉(zhuǎn)子鐵心滿足要求，可以重復利用。
參考文獻
[1]居志堯.牽引電動機檢修技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.
[2]牛維揚，李祖明.電機學（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2013.
[3]孫克軍.中小微型電機使用與維修手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4]潘天明.現(xiàn)代感應加熱裝置[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.
第5篇：感應電流范文
一、課堂教學設計理念和教學思路
讓學生更好地體驗科學探索的方法和過程，發(fā)展學生的自主學習能力，提高分析問題、解決問題的能力。使全身心地投入到學習中的學生，養(yǎng)成高效率的學習習慣和良好的思維品質(zhì)。讓學生在學習的過程中體驗到學習的樂趣和成功。本節(jié)課在教學上采用如下教學流程：
演示實驗、提出問題——分類演示、做好記錄——尋找“中介”、找出關系——實驗驗證、總結(jié)規(guī)律——規(guī)律應用、深化理解。
二、教學目標
1.知識與技能：
（1）理解楞次定律的內(nèi)容，能靈活運用楞次定律判斷感應電流方向，解決實際問題；
（2）熟練掌握右手定則，知道右手定則是楞次定律的一種特殊表現(xiàn)形式。
2.過程與方法：
體驗楞次定律實驗探究過程，提高分析、歸納、概括及表達能力。
3.情感、態(tài)度、價值觀：
（1）重溫科學家艱辛的研究過程，學習他們對科學嚴肅認真，不怕困難的態(tài)度；
（2）學生通過觀察分析，體驗發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受。
三、教學重、難點
重點：學生對楞次定律的理解。
難點：（1）引導學生通過實驗探究、總結(jié)規(guī)律；
（2）對楞次定律的靈活應用。
四、教學步驟
1. 新課引入。
通過演示條行磁鐵插入、抽出帶有靈敏電流計的線圈的螺線管中，電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，引出問題——感應電流的方向如何判斷。
2. 實驗探究。
師：通過剛才的演示實驗，同學們能夠判斷出電流方向與插入磁鐵和抽出磁鐵兩個相反的狀態(tài)有關，請同學們猜想電流方向還有可能和什么因素有關。
生：可能還與磁場方向有關。
師：結(jié)合學生們的分析，我們通過下面的演示實驗來探究感應電流和哪些因素有關，實驗過程中同學們注意觀察，做好下面的表格記錄：
（通過學生的回答完成上面表格的填寫。）
3.實驗分析。
師：請同學們觀察表格記錄情況，分析各個項目的聯(lián)系，從而找出規(guī)律。
生：通過觀察發(fā)現(xiàn)，感應電流方向與磁場方向沒有什么關系。
師：同學們說得非常好，通過表格記錄，我們的確沒有找到電流方向與磁場方向的直接關系，請同學們再深入思考一下，能不能找一個“中介”，這個“中介”既與感應電流方向有關又與引起感應電流的磁場的某個因素有關，這樣我們就間接地找到了聯(lián)系。
生：老師，你看能不能用這兩項來描述感應電流的關系，我發(fā)現(xiàn)磁通量的變化與感應電流有關系，比如表格第一列通過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生的感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反，表格第二列通過線圈的磁通量減少，產(chǎn)生的感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反，第三列和第四列感應電流的磁場方向與原磁場的方向也有類似的規(guī)律。
師：你分析得非常好，你找到了感應電流的磁場與原磁場通過線圈的磁通量的關系，我們要找的“中介”正是感應電流的磁場。我們再來深入地分析一下。
師：感應電流產(chǎn)生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反。
生：不一定。有時相同，有時相反。
師：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下B感與B原反向。
生：當Φ增大時，B感與B原相反；當Φ減小時；B感與B原相同。
師：你認為感應電流產(chǎn)生的磁場對磁通量的變化起什么作用？
生：當Φ原增大時，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當Φ原減小時；B感與B原相同，它不想讓穿過線圈的磁通量減小。
師：同學們分析得非常好，我們找到了感應電流的磁場與引起感應電流的磁場的關系，當Φ原增大時，B感與B原相反；當Φ原減小時，B感與B原相同。即B感對磁通量的變化起阻礙作用。知道了感應電流的磁場，再通過我們之前學習的右手螺旋定則，感應電流的方向也就判斷出來了。
4. 總結(jié)規(guī)律，加深理解。
通過師生的互動，分析總結(jié)出感應電流的判斷方法。
（1）楞次定律的內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
對定律關鍵詞阻礙的分析：
（a） 誰在阻礙（感應電流的磁場在阻礙）？（b） 阻礙什么（引起感應電流的磁通量的變化）？（c）如何阻礙（當Φ原增大時，B感與B原相反；當Φ原減小時；B感與B原相同）？
通過以上3個問題的設計，使學生對楞次定律有了一個更深刻的認識，對定律中涉及到的原磁場、感應磁場、磁通量的變化等物理量間的關系更加清楚了，對分析問題起到引領的作用。
（2）楞次定律的應用：
例1：如圖，在磁場中放入一線圈，若磁場B變大或變小，問：
①線圈里有沒有感應電流？
②感應電流方向如何？
分析：由于B是變化的，所以穿過線圈的磁通量是變化的，根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件，線圈中有感應電流。感應電流的方向用我們剛學習的楞次定律來判斷。B如果變大，通過線圈的磁通量增大，感應電流的磁場阻礙磁通量的增大，所以感應電流產(chǎn)生的磁場是點場，即垂直紙面向里；B如果變小，通過線圈的磁通量減小，感應電流的磁場阻礙磁通量的減小，所以感應電流產(chǎn)生的磁場是叉場，即垂直紙面向外。（師生總結(jié)：通過這道例題我們可以總結(jié)為——增反減同。）
例2：如圖所示，金屬棒ab以速度v沿著金屬導軌向右勻速運動，通過電阻中的電流方向如何？
師：請同學們自己動手判斷一下通過電阻的電流方向。
生：通過楞次定律可知金屬棒ab中的電流方向是由b到a，那么通過電阻的電流方向就是由d到c。
師：同學們判斷得非常好，那么也能感覺到運用楞次定律解決問題是比較麻煩的，同學們思考一下能否有一種方法像左手定則或右手螺旋定則那樣，把幾個要素集中在一個手上，這樣判斷起來就方便多了。
生：老師，借鑒左手定則或右手螺旋定則都是讓磁感線垂直穿過手心，我讓磁感線垂直穿過右手的手心，拇指的指向代表運動方向，四指的指向代表電流方向，這樣的結(jié)果和運用楞次定律的判斷是一致的，這樣可以嗎？
師：同學們總結(jié)得非常好，你們總結(jié)的方法叫做右手定則，它是楞次定律的一個特例。
師：請同學們分析一下在什么情況下用哪種方法更好些。
生：任何情況都可以用楞次定律判斷感應電流的方向，但像例2這種切割型的用右手定則判斷更方便些，而像例1這種磁場強弱變化的右手定則就判斷不了。
師：同學們分析得非常好，這就叫做——楞次定律全都管，導體切割右手看。
5.課堂小結(jié)。
第6篇：感應電流范文
關鍵詞： 電工基礎課程 《電磁感應》 產(chǎn)生條件 方向判定 楞次定律
在電工基礎課程教學中《電磁感應》這一章的核心內(nèi)容是讓同學們掌握電磁感應現(xiàn)象及其規(guī)律，然而教師講起來難，學生學起來難，難就難在它看不見、摸不著、抽象而又是實實在在的東西。我通過幾年的教學實踐談談《電磁感應》這一章的教學體會。
所謂電磁感應，就是研究電—磁之間的相互關系。經(jīng)過人們長期生活實踐和歷代科學家的研究發(fā)現(xiàn)，電和磁不但可以相互轉(zhuǎn)化，而且有一定規(guī)律，和任何事物一樣，它們之間的關系必須具備一定的外部條件。下面以感應電流為例，重點闡述磁—電現(xiàn)象的變化規(guī)律。
一、感應電流產(chǎn)生的一般條件
導體在磁場中做適當?shù)南鄬\動，即切割磁感線將產(chǎn)生感應電流。這是著名物理學家法拉第經(jīng)過實驗得到的結(jié)論。這里要特別向?qū)W生講清楚這個定律的兩個方面：一是“由閉合電路的一部分導體在磁場里作切割磁感應線運動是導體會產(chǎn)生感生電流”。我們叫“一段切割”。二是“只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路就會產(chǎn)生電流”，簡稱回路磁通量變化。這是一種現(xiàn)象的兩種表現(xiàn)形式。
依照以上所述，老師在課堂上做一些簡單的實驗，學生在一旁觀察、體會。深刻理解感應電流產(chǎn)生的條件：（A）電路閉合。（B）穿過電路內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化。兩者缺一不可。在討論電磁感應這個問題時，必須始終牢記“變化”二字。
改變電路內(nèi)部磁通量主要有以下幾種途徑。
根據(jù)法拉第Φ=BScosα；
1.磁感應強度B發(fā)生變化，引起閉合線圈內(nèi)部磁通量變化。如圖a、b。
a b
2.閉合線圈面積發(fā)生變化，引起閉合線圈內(nèi)部磁通量發(fā)生變化。如圖c。
c d
3.置于磁場中的閉合線圈平面與磁感應強度B的方向之間的夾角發(fā)生變化時，閉合線圈內(nèi)的磁通量將發(fā)生變化。如圖d。
通過以上講解和實驗，學生對感應電流的產(chǎn)生和變化形成了基本的概念。
二、感應電流方向的判定
有感應電流的產(chǎn)生，就有其流動的方向。經(jīng)過大量實踐證明感應電流的判定可分為兩種情況，分別敘述如下。
第一，在閉合線圈的一部分作切割感應線運動時，線路中將有感應電流流過，這時感應電流的方向可用右手定則判定，具體步驟如下：伸出右手，使拇指與四指垂直，并跟手掌在同一平面內(nèi)，那么四個手指所指的方向就是感應電流的方向（實驗圖略）。讓同學們觀察電流表反復實踐幾次驗證一下電流方向是否和實際測定的相一致。
第二，當閉合線圈內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化時，導體內(nèi)部將有感應電流流過，其感應電流的方向可用楞次定律來判定，步驟如下：（1）確定閉合回路中引起感應電流的原磁場方向。（2）確定原磁場磁通量是如何變化的，即增加還是減小。（3）根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向。（4）利用安培定則確定感應電流方向。
在同學們利用楞次定律判定感應電流方向時必須注意：“阻礙”不是阻止；阻礙磁通量變化——磁通量增加時阻礙增加（感應電流磁場和原磁場方向相反，起抵消作用）；磁通量減少時阻礙減少（感應電流方向和原磁場方向一致，起補償作用）。
以上所講右手定則和楞次定律，作為判斷感應電流方向的兩種方法，盡管表述不同，但其本質(zhì)是完全一致的。比如前面講的一根導線在磁場中向右運動時，用右手定則判定電流方向很方便，但我們也可以用楞次定律來判定感應電流的方向。導體向右運動時閉合電路的面積減少，穿過閉合電路的磁通量將減少，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場將阻礙原磁場磁通量的變化，即感應電流磁場方向與原磁場方向一致（垂直向下）。根據(jù)安培定則，感應電流方向按順時針流動，與右手定則所得結(jié)果一致。
感應電流方向的判定要讓學生反復練習并熟練掌握。
對以上兩種判定方法在本質(zhì)上的一致性，法拉第曾這樣說：“磁感線的增減不是指磁感線總數(shù)的絕對增加或減少，所謂增加是指存在于空間的磁感線向圈內(nèi)收縮；所謂減少是指通過線圈的磁感線向線圈外空間的擴散?！弊匀贿@種增減必然要引起磁感線切割導線。
三、楞次定律的應用
前面所講感應電流的產(chǎn)生和感應電流方向的判定其最終目的在于應用。楞次定律判斷感應電流的方向具有普遍意義，下面我們將通過具體例子的分析作重點說明。
1.現(xiàn)象解釋：首先向?qū)W生提出日常生活中的一些電磁現(xiàn)象方面的問題，然后對此現(xiàn)象作出解釋。如在兩塊磁鐵中間有一個可以自由擺動的金屬A，在金屬板自由擺動的過程中，磁場將起到一個阻礙金屬板擺動的作用，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼現(xiàn)象，我們來討論一下它的原理。
2.分析與解答：對于金屬板A，我們可以認為它是由一系列線框組合而成的，當金屬板進入磁場時，這些線框中的磁通量將增加，根據(jù)楞次定律，這些線框中的感應電流的磁場將阻礙原磁場磁通的增加，由此可知感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，因此可確定A板中感應電流方向，根據(jù)左手定則，A板將受到一個阻礙其運動的磁場力F的作用。
當金屬板A離開磁場時，構成金屬板A的各線框中的磁通量將減少。根據(jù)楞次定律，這些線框中感應電流磁場將阻礙原磁場磁通量的減少，從而形成與進入磁場中時A板中相反的感應電流，根據(jù)左手定則可以確定，金屬板A將受到一個阻礙其離開磁場的磁場力F′作用（F′方向和F方向相反），從而使A板擺動減慢。這個問題也可用能量守恒來解釋，金屬板A在進入與離開磁場過程中，由于金屬板A中將產(chǎn)生感應電流，從而使A板的動能轉(zhuǎn)化為電能，因而A板的動能減少，即磁場將起到一個阻尼A板振動的作用。
這是一個實際應用的例子，通過這個現(xiàn)象使同學們在實踐中更深刻地掌握電磁感應原理。
3.判斷感應電流方向：如圖e有一個閉合的圓形線圈，在其中放置一個條形磁鐵，當條形磁鐵作如下運動時線圈中有無電流？若有感生電流，試判定其感應電流方向；若無感應電流，說明其理由。
（1）條形磁鐵在線圈內(nèi)平面繞中心旋轉(zhuǎn)；進入與穿出線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù)恒為零，因而線圈內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，線圈內(nèi)無感應電流。
（2）條形磁鐵在線圈內(nèi)平動，進入與穿出線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù)恒為零，因而線圈內(nèi)磁通量也不發(fā)生變化，線圈無感應電流。
（3）當條形磁鐵繞軸OO′旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)方向是N極向紙外，S極向紙內(nèi)，由于條形磁鐵兩極間磁場較強，因此旋轉(zhuǎn)時線圈內(nèi)磁通量將減少。根據(jù)楞次定律，線圈內(nèi)感應電流磁場將與原磁場方向相同，故線圈中的電流方向按逆時針方向流動。
第7篇：感應電流范文
關鍵詞：楞次定律；教學設計；學生實驗
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2013）10（S）-0030-4
1 教材分析
本節(jié)教材為高二物理電磁感應部分的楞次定律。內(nèi)容講述的是感應電流（感應電動勢）方向的規(guī)律。教材是在初中磁場知識和對電磁感應簡單認識的基礎上，利用高中已學過的知識，較為深入的研究磁轉(zhuǎn)化為電的規(guī)律，研究電場、磁場的統(tǒng)一性。這些內(nèi)容，在高中物理教材中占有重要地位。
教材的問題大多數(shù)都涉及到三維空間，對培養(yǎng)學生的空間想象能力極為有益。實驗方法在教材中占有重要地位，但不是對實驗現(xiàn)象進行簡單的羅列或初步總結(jié)，而是實驗和推理結(jié)合起來。得出比較抽象的結(jié)論，在這里，學生觀察實驗的能力和思維能力都將得到進一步的發(fā)展。
教材把磁體的磁現(xiàn)象和電流的磁現(xiàn)象統(tǒng)一起來。對于學生認識物質(zhì)世界是一個觀念上的飛躍。電磁感應一章的教材滲透了深刻的對立統(tǒng)一思想，學生對電和磁的統(tǒng)一和相互轉(zhuǎn)化的理解，將為學生形成辯證唯物主義的世界觀提供有說服力的素材。另外，教材進一步把能量守恒的觀點反映到電磁運動中來。對于學生牢固地樹立能量的觀點也極為有益。
2 三維教學目標
1 知識與技能
了解楞次對物理學的貢獻；
掌握電流放大器的基本使用方法；
理解楞次定律的相關內(nèi)容；
初步掌握用楞次定律分析問題的基本思路和方法。
2 過程與方法
通過實驗和觀察，理解楞次定律；
通過科學探究，理解楞次定律的一般應用：
通過科學探究，初步了解從認識到實踐的物理方法。
3 情感態(tài)度與價值觀
初步認識從特殊結(jié)論到一般規(guī)律的科學思想：
理解物理學是一門實驗的科學、實踐的科學。
3 教學的重點
1 楞次定律的理解：
2 應用楞次定律判斷感應電流的方向。
4 教學的難點
1 由實驗歸納總結(jié)出楞次定律；
2 對楞次定律的理解。
5 教學方法
實驗法、講授法、練習法等。
6 實驗器材
1 教師演示器材：螺線管、條形磁鐵、演示電流計各一；廢電池一節(jié)、多媒體教學平臺、導線若干；
2 學生實驗器材：靈敏電流計、螺線管、條形磁鐵25套、導線若干。
7 課程建構與教學過程
7.1 復習引入
復習前面所學的知識點：
（1）磁通量；
（2）產(chǎn)生感應電流的條件；
（3）通過多媒體課件演示條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中B的變化情況，為新課的實驗做好準備。
設置問題，引入新課。（觀察實驗，回答相關問題）
（1）當磁鐵和線圈均靜止不動時，電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？為什么？
（2）當條形磁鐵插入線圈或從線圈中拔出時，電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，為什么？
（3）產(chǎn)生感應電流的條件是什么？
（只要閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化，閉合回路中就產(chǎn)生了感應電流）
通過觀察實驗過程中，當磁極插入和拔出時，實驗現(xiàn)象有何不同？（即是觀察電流計的指針的偏轉(zhuǎn)方向）該實驗現(xiàn)象說明了什么？
從而引出感應電流的方向，進一步提出本節(jié)課的學習內(nèi)容——感應電流的方向——楞次定律（多媒體演示出本節(jié)的課題）。
7.2 新課教學
7.2.1 實驗探索，總結(jié)規(guī)律
實驗：感應電流的磁場方向與哪些因素有關
學生通過實驗進行觀察，進行各種推論：（1）可能與產(chǎn)生感應電流的磁場有關；（2）可能與產(chǎn)生感應電流的磁場的變化有關；（3）可能與產(chǎn)生感應電流的磁通量有關；（4）可能與產(chǎn)生感應電流的磁通量的變化有關。因為感應電流的產(chǎn)生是由于磁通量的變化。
師生共同討論設計探究的實驗方案。
1 介紹實驗裝置；
2 設計實驗記錄表（如下表所示）
3 實驗準備：
（1）查明螺線管線圈的繞行方向。
（2）明確電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關系（用廢電池演示）。
電池從正接線柱流入電表，指針向右偏轉(zhuǎn)，電流從負接線柱流入電表，指針向左偏轉(zhuǎn)。
（3）明確實驗步驟：將條形磁鐵的N極、S極分別插入和拔出線圈，記感應電流的方向，并填入實驗記錄表中。
4 教師演示：將N極插入線圈。分析實驗現(xiàn)象，并填寫表格的第一列。
5 學生分組實驗：由學生完成余下的步驟，并將實驗結(jié)果填入記錄表。
6，引導學生分析歸納，得出結(jié)論：利用課件，讓學生填寫表格。
（1）當（原磁通量）增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向（相反），此時感應電流的磁場“阻礙”（原磁通量）增加；
（2）當（原磁通量）減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向（相同），此時感應電流的磁場“阻礙”（原磁通量）減少。
學生歸納出結(jié)論：感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化。
7.2.2 楞次定律
內(nèi)容：感應電流的磁場方向總是阻礙引起感應電流磁通量的變化。
（該規(guī)律首先是由俄國物理學家楞次在1833年發(fā)現(xiàn)的，人們?yōu)榱思o念他對物理學的貢獻，就把這個規(guī)律叫做楞次定律）
（介紹楞次：（1804——1865）誕生于愛沙尼亞。楞次在物理學上的主要成就是發(fā)現(xiàn)了電磁感應的楞次定律和電熱效應的焦耳一楞次定律。1834年，楞次在圣彼得堡科學院宣讀了他的題為“關于用電動力學方法決定感生電流方向”的論文，提出了楞次定律。1843年楞次在不知道焦耳發(fā)現(xiàn)電流熱作用定律（1841年）的情況下，獨立地發(fā)現(xiàn)了這一定律，他用改善實驗方法和改用酒精作傳熱介質(zhì)，提高了實驗的精度。）
對楞次定律的理解：
（1）感應電流的磁場是“阻礙”原磁通量的變化，而不是“阻礙”原磁場。因此，不能認為感應電流的磁場方向總是和原磁場方向相反。
（2）正確理解“阻礙”及“變化”：
“阻礙”不是“阻止”，而是“延緩”、“妨礙”之意。
“變化”：當φ增加時，“阻礙增加”，B與B'的方向相反，起抵消作用；當φ減小時，“阻礙減小”，B與B'方向相同，起補償作用。
因此楞次定律可以簡要表述為：φ增B'反，φ減B'同。
7.2.3 楞次定律的應用
例題分析：
例題1如圖1所示，矩形線框abcd的平面跟勻強磁場的方向垂直。當ab邊在線框上向右滑動時，ab邊中產(chǎn)生的感應電流的方向如何？
解析（1）原磁場B的方向：B垂直向里：
（2）原磁通量的變化：S增加，B不變，φ增加；
（3）由楞次定律“φ增B'反”得，磁場B'的方向垂直向外：
（4）由安培定則確定感應電流的方向：badcb（同時用實驗驗證判斷結(jié)果）。
例題2如圖2所示。在勻強磁場中。由伸長彈簧構成的回路收縮時，判斷感應電流的方向。
解析（學生分析、判斷，老師補充）
總結(jié)出判斷感應電流的方向的步驟：首先明確所研究的回路。
（1）原磁場B的方向；
（2）原磁通量φ的變化；
（3）由楞次定律判斷感應電流的磁場B'的方向：
（4）由安培定則確定感應電流的方向。
8 鞏固練習
例題3如圖3所示，導線AB和CD互相平行，當AB所在電路中的開關K斷開時，導線CD中的感應電流向哪個方向流動？
解析 指導學生進行分析：
（1）回路CDEF是題中要求研究的閉合回路，通過該回路內(nèi)的原磁場是導線AB中流過電流時產(chǎn)生的，根據(jù)安培定則，原磁場B的方向為“垂直指向紙里”：
（2）斷開K時，原磁場B減小為零，則通過回路CDEF的磁通量φ減少：
（3）根據(jù)楞次定律知道，感應電流的磁場B'方向與原磁場B方向相同，即垂直指向紙里：
（4）由安培定則判斷，CD中的感應電流的方向由D流向C。
思維拓展：可以讓學生繼續(xù)分析，當開關K閉合時，回路CDEF的感應電流的方向：開關K保持閉合狀態(tài)，移動滑動變阻器的觸頭（從左向右）移動，回路CDEF中感應電流的方向。
9 課堂小結(jié)
1 楞次定律是電磁感應現(xiàn)象中的重要規(guī)律，要正確理解該定律，必須正確理解“阻礙”的含義：φ增B'反，φ減B'同；
2 楞次定律只給出了感應電流磁場方向，要確定感應電流還需要利用安培定則。
10 作業(yè)布置
教材練習
11 板書設計
楞次定律的內(nèi)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。
楞次定律的理解：
（1）“阻礙”的含義：
“阻礙”的現(xiàn)象：
①當穿過回路的磁通量增大時施感磁場與感應電流磁場的方向相反：
②當穿過回路的磁通量減小時施感磁場與感應電流磁場的方向相同。
概括為：增反減同（劫富濟貧）。
“阻礙”的含義：阻礙變化。
“阻礙”的結(jié)果：不會出現(xiàn)使原來的變化出現(xiàn)相反的情況，它只是延緩了這種變化。
（2）注意區(qū)分產(chǎn)生感應電流的“原磁場B”和感應電流的磁場B'。
楞次定律的運用：
解題步驟：
（1）明確原磁場的方向；
（2）明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少：
（3）根據(jù)楞次定律，判定感應電流的磁場方向；
（4）利用安培定則判定感應電流的方向。
楞次定律符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。
楞次定律實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的體現(xiàn)。
12 課后反思
該案例的主要思路是將書本上的演示實驗轉(zhuǎn)化為學生的分組實驗，通過老師的引導和幫助設計和完成對楞次定律的推導，從而從本質(zhì)上去理解楞次定律，以及應用楞次定律判斷感應電流的方向。通過這種方式，可以大大的調(diào)動學生學習的積極性，激發(fā)學習的興趣，積極主動的投入到對科學規(guī)律的認知、理解和應用上。對例題的設置，是為了進一步突破教學中的難點問題，同時也擴大學生對知識的認知范圍，提高學生的學習效率。這些既是本節(jié)課要著重解決的問題，同時也是個人對本節(jié)內(nèi)容進行如此設計的初衷，當然也就成為了教學設計中亮點所在。
當然，在設計的過程中，可以再大膽一些：由面積的變化引起磁通量的變化，繼而引起感應電流的產(chǎn)生以及判斷其電流的方向這一過程，也可以通過實驗設計來進行展示，給學生更加直觀的感受。在今后的教學中可以在這方面進行進一步的嘗試。
參考文獻：
第8篇：感應電流范文
感應電動勢的方向和感生電場的方向相同，可以根據(jù)楞次定律判斷感生電場的方向。在電磁感應現(xiàn)象中由楞次定律判斷方向確定感應電流方向，在電源內(nèi)部感應電流方向由電源負極指向電源正極，外部由電源正極指向電源負極。
楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律還可表述為:感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
第9篇：感應電流范文
“感應電流的方向”這節(jié)課重點就是讓學生對楞次定律進行探究、理解和應用。一般情況下，對“楞次定律探究”的教學是這樣設計的：
1.創(chuàng)設情境，復習引入
問題一：電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流的關系？【實驗一】探索電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流的關系。師：如何才能知道指針偏轉(zhuǎn)方向與電流進入方向之間的關系？是否可以通過實驗來確定呢？【學生實驗1】學生按圖接好電路，探究指針偏轉(zhuǎn)方向與電流進入方向之間的關系，并完成下表。結(jié)論：電流從何方流入指針就向何方偏轉(zhuǎn)。問題二：感應電流產(chǎn)生的條件？【實驗二】感應電流產(chǎn)生的條件：師：在上述實驗中，我們已經(jīng)得出感應電流產(chǎn)生的條件是什么？生：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(chǎn)生。師：磁鐵插入與抽出時，指針偏轉(zhuǎn)的方向相同嗎？指針左偏與右偏意味著什么呢？生：不同。指針偏轉(zhuǎn)不同，表明電路中的電流方向不同。問題三：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的電流方向呢？生：根據(jù)電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向和螺線管上的導線繞向來判斷。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向呢？生：根據(jù)通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應電流的方向是否遵循什么規(guī)律呢？本節(jié)課讓我們通過實驗來進一步探究。
2.確定課題，分組探究
【學生實驗2】學生按圖接好電路，做實驗并填附表。
3.分組總結(jié)，難點依舊
描述實驗現(xiàn)象，填表。討論回答：師：穿過閉合回路的磁通量的增減會導致什么結(jié)果？生：有感應電流產(chǎn)生。師：感應電流又會產(chǎn)生什么？生：會產(chǎn)生感應磁場。師：那么這兩個磁場的方向之間有什么關系呢？請大家分成兩組來回答?！拘〗M一】條形磁鐵插入螺線管的過程。（1）N級向下插入原磁場方向向下磁通量增加產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向上二者方向相反感應磁場的作用：阻礙原磁場增加。（2）S級向下插入原磁場方向向上磁通量增加產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向下二者方向相反感應磁場的作用：阻礙原磁場增加?！拘〗M二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。（1）N級向下拔出原磁場方向向下磁通量減小產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向下二者方向相同感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。（2）S級向下拔出原磁場方向向上磁通量減小產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向上二者方向相同感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。結(jié)論“：增反減同”，即：判定感應電流方向的方法，其內(nèi)容為“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”，由此得出了楞次定律。在這個教學過程中，學生的學習效果如何呢？實際教學中，學生共分成八個小組，其中有三個小組的實驗表格不清楚怎么填而求助于教師，三個小組的表格填了一部分，而只有兩個小組在參照課本的情況下填得比較好。這說明，雖然在教學中運用了各種物理學方法，但并沒有有效地幫助學生理解物理學知識?？上攵?，之后楞次定律的得出也就比較困難，對定律理解也就不夠透徹。如何“有效”運用這些物理學的方法呢？關鍵還是要結(jié)合學生學習的實際情況，合理地運用物理學方法。于是，教師帶領學生對這一實驗設計進行了如下的改革，取得了很好的學習成效。
二、改革后的實驗設計方案
1.實驗法
所謂實驗教學法，是指學生在教師的指導下，使用一定的設備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法。實驗法是學生做好實驗的前提和基礎，教師耐心細致地做好這一步，才能幫助學生順利進行后面的分組實驗。于是，教師帶領學生對實驗教學過程做了如下改進：（1）創(chuàng)設情境，復習引入【實驗一】產(chǎn)生感應電流的演示實驗。教師演示分步連好電路，由學生上講臺操作，全體學生觀察。問題一：怎樣做能夠產(chǎn)生感應電流？生：將條形磁鐵不斷插入或拔出螺線管。問題二：為什么產(chǎn)生了感應電流？（感應電流產(chǎn)生的條件）生：閉合回路中磁通量發(fā)生了變化。問題三：靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)與螺線管中的電流方向有什么關系？生：電流從哪邊流入靈敏電流計，指針就向哪邊偏。根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)情況就能判斷出螺線管中的電流方向。問題四：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向？師：怎樣判斷通電螺線管中的磁場方向呢？生：根據(jù)通電螺線管中的電流方向用安培定則判斷。師：那么感應電流的方向是遵循什么規(guī)律呢？本節(jié)課讓我們通過實驗來進一步探究。（2）確定課題，互動探究【實驗二】探究感應電流的方向。教師實驗：N極向下插入螺線管中，請學生記錄實驗現(xiàn)象，把電流方向標在下圖中。學生分組：N極向下從螺線管中拔出，S極向下插入螺線管中，S極向下從螺線管中拔出，分別記錄實驗現(xiàn)象，并把電流方向標在下圖中：由于有教師在【實驗一】中的電路連接演示及在【實驗二】中的實驗操作演示，學生的實驗做得很順利，實驗現(xiàn)象的記錄也很準確，可以說又快又好，有效地完成了這一教學環(huán)節(jié)。那么接下來，如何由實驗現(xiàn)象整理和歸納出所要得出的結(jié)論，這就要看歸納法運用得是否有效了。
2.歸納法
所謂歸納法是指從個別元素中概括出一般結(jié)論的思維方法，也可以指學科學習中具體的一種科學方法。由實驗現(xiàn)象歸納得出物理規(guī)律，在學生的學習過程中具有重要作用。于是，教師進一步對教學中的歸納過程做了如下改進：首先，降低填表難度。整個表中對每一個實驗現(xiàn)象分析所需要填寫的空格被縮減為兩個，如下所示：其次，設置問題，引發(fā)學生的思考。師：通過實驗，我們知道了在不同情況下感應電流的方向（已畫在圖上），那么請大家分析一下，感應電流的方向與什么因素有關呢?生甲：可能與磁感應強度B的方向有關。生乙：可能與條形磁鐵的運動方向有關。生丙：可能與磁通量的變化有關。分析：由過程一、二判斷感應電流的方向與磁感應強度B的方向無關。由過程一、三判斷感應電流的方向與與條形磁鐵的運動方向無關。同樣，由過程一、三判斷感應電流的方向與磁通量的變化無關。那么，到底與什么因素有關呢？最后，難點由教師引導學生突破。師：感應電流會產(chǎn)生磁場嗎？生：會。師：請大家畫出感應電流的磁場方向，并分析原磁場方向與感應電流的磁場方向有什么關系？分成兩組來回答?！拘〗M一】條形磁鐵插入螺線管的過程（1）N級向下插入原磁場方向向下磁通量增加產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向上二者方向相反感應磁場的作用：阻礙原磁場增加。（2）S級向下插入原磁場方向向上磁通量增加產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向下二者方向相反感應磁場的作用：阻礙原磁場增加?！拘〗M二】條形磁鐵拔出螺線管的過程。（1）N級向下拔出原磁場方向向下磁通量減小產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向下二者方向相同感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。（2）S級向下拔出原磁場方向向上磁通量減小產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向上二者方向相同感應磁場的作用：阻礙原磁場減小。得出結(jié)論“：增反減同”即這樣設計的實驗和學習課程，實際的實驗過程順暢了，學生幾乎都能認真完成實驗，記錄下觀察到的現(xiàn)象，并經(jīng)過分析討論得出了自己的結(jié)論，為楞次定律的進一步理解和應用打好了基礎。由此可見，在教學過程中，關鍵是要保證讓學生理解相應的知識。所以，任何教學過程都應當按理解的要求進行整體設計；任何教學方法的應用，都是為實現(xiàn)這一目的而服務的。因此，教學實驗設計必須考慮讓學生透徹理解的有哪些內(nèi)容，怎樣才能有效地幫助或引導學生理解這些內(nèi)容，這些內(nèi)容的理解過程應當運用哪些物理學方法最適合，在理解這些內(nèi)容的各個階段應分別達到什么要求，等等。假如我們對這些問題搞得比較清楚，在教學過程中恰當而有效地運用好物理學的方法，教學質(zhì)量就會有大幅度提高，學生的學習也會有較大突破。
三、結(jié)論
