感应电流的方向 右手定则

上海市松江二中 张克权

【教学目标】

1、 知识目标：

（1） 理解闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时，有感应电流产生。

（2） 知道右手定则并会用右手定则判别闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时感应电流的方向。

2、 能力目标：

（1） 能通过实验判别检流计的指针偏转方向与流过检流计的电流方向的关系。

（2） 能通过实验并归纳出导体做切割磁感线运动时感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关。

3、 情感目标：

通过实验探索研究找出感应电流方向与磁场方向、导体运动方向的关系，激发起学生的学习兴趣和学习的主动性。

【重点难点】

重点：右手定则

难点：用右手定则判别感应电流方向与用左手定则判别安培力方向相结合的问题。

【设计分析】

1、 教材分析

本节课的内容在教材的第十四章B节，教材在上一章已安排了有关磁场的知识、磁场对电流的作用等内容，在本章的前一节，安排了电磁感应现象，产生感应电流的条件。在这些知识基础上安排了本节课的内容。

2、 学生分析

知识准备：

（1）学生已学习了磁场的有关知识，知道了磁感应强度、磁通量、用磁感线形象描述磁场。

（2）学生已学习了左手定则，并能运用左手定则判断有关问题。

（3）学生已学习了电磁感应现象，知道了产生感应电流的条件。

3、 教学策略

在教师的复习引导下，展示情景引出问题，引导学生思考并用实验进行探索，发挥学生的创造性思维，让学生能主动发展。在学生实验探索的基础上，归纳出导体做切割磁感线运动时感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向的关系。

【教学仪器】

1、 演示用的检流计、导线框、蹄形磁铁。

2、 学生探索研究实验：干电池、检流计、导线框、蹄形磁铁、大阻值电阻、导线若干。

3、 计算机、多媒体投影仪。

【教学过程】

复习提问：

1、感应电流的产生条件是什么？

穿过闭合电路的磁通量发生变化。

2、引起穿过闭合电路的磁通量发生变化的情况可概括为哪几种？

（1）磁感应强度B的变化；（2）闭合回路所围面积S发生变化；（3）闭合回路所围的面与磁感应强度方向间的夹角θ的变化。

情景引入：

通过多媒体投影仪展示：课本图14-9：卫星悬绳发电实验。

提问：导体做切割磁感线运动时，能否产生感应电流？

一、 闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时的电磁感应现象

1、 探索研究

请学生用桌面上的导线框与检流计相连，并让部分导体（其中一条边）在蹄形磁铁的磁场中切割磁感线运动，去观察检流计指针（学生发现检流计指针在偏转），说明产生了感应电流。

2、“闭合电路部分导体做切割磁感线运动产生感应电流”与上一节的“当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生”之间有何关系？

［学生讨论］

对上面实验进行分析：发现当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时，由于切割磁感线，使穿过该闭合回路的磁通量发生了变化，从而产生了感应电流。

结论：闭合回路中的部分导体切割磁感线运动而产生感应电流的情况，是属于穿过闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流的很多具体情况之一。

二、 右手定则

1、 学生实验探索研究（二人一组）

探究闭合回路中部分导体切割磁感线时感应电流的方向与哪些因素有关？

（1）器材：

蹄形磁铁、导线框、检流计、干电池、大阻值电阻、导线若干。

（2）实验中思考的问题：

1 根据我们提供的器材，如何判断检流计指针偏转方向与通过其中的电流发现关系？

2 如何连接电路？

3 大阻值电阻有何作用？在哪一步实验中使用？

4 磁场方向如何判断？

5 导线框如何运动才能切割磁感线？

6 感应电流的方向同时与几个因素有关，如何找到？（控制变化的因素）

（3）记录实验的结果（用示意图）

2、学生交流记录的实验结果，并对实验结果进行分析讨论，能否归纳出感应电流方向与磁场方向、导体运动方向三者之间的关系？（提示学生可以从左手定则中得到启发）

3、右手定则：

伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，则其余四指的指向就是导体中感应电流的方向。

4、自主活动（右手定则应用）

5、举例分析：

大家谈（例题2中的问题）

6、右手定则与左手定则的区别：

左手定则确定了F（V）、I、B三者的方向关系

右手定则确定了V（F）、I、B三者的方向关系

判断应当运用左手定则还是右手定则的关键要看判断问题的实质，而不是看判断哪个物理量。是导体中电流受磁场力问题还是导体做切割磁感线运动产生感应电流问题。

三、本节课小结

教 学 流 程

四、 教后反思

闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流是电磁感应现象中较为常见的一种，中学物理课程标准要求学生应理解这一现象，并能用右手定则判断其中的电流方向。本课的教学设计以情景（卫星悬绳发电实验）引入问题→学生实验探索→分析归纳总结（右手定则）→应用。学生经历了“问题→探索→协作分析→建构意义”的过程。

当通过多媒体投影仪引入卫星悬绳发电实验时，学生会产生疑问，第一问题产生，导体做切割磁感线运动时也会有电磁感应现象吗？通过实验探索研究，疑问得到“解释”，学生的实验探索充分展示了这一问题解决的全过程。

当第一问题解决后，自然会产生第二问题，闭合电路部分导体做切割磁感线运动产生感应电流”与上一节的“当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生”之间是否矛盾？有何关系？学生按照自己原有的认知水平，通过学生之间的讨论分析，形成了趋于一致的意见，闭合回路中的部分导体切割磁感线运动而产生感应电流的情况，是属于穿过闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流的很多具体情况之一。

接着第三问题产生，感应电流的方向与哪些因素有关？进一步激起学生的探索愿望，于是学生进行分组实验研究，通过实验找出了与哪些因素有关并作了记录。然后根据实验研究的结果并以原有的知识（左手定则）中得到启发，通过学生的分析讨论，鼓励同学大胆猜测，并对猜测（右手定则）用前面的实验结果再进行验证，从而形成了新的知识。

最后是自主活动、举例分析，通过问题的解决，巩固学生已建立的知识，并从右手定则和左手定则的区别中，使原有知识得到深化和提高。

感应电流的方向 右手定则