探究感应电流的方向-粤教版选修3-2教案

探究感应电流的方向-粤教版选修3-2教案
1. 教学目标
•知道电场中变化的磁场可以激发感应电流产生；
•掌握利用法拉第电磁感应定律来判断感应电流的方向；
•能够使用恢复法测定感应电流的极性。

2. 教学准备
•示波器；
•直流电源；
•相互独立的线圈（装有铁心）。

3. 教学内容
3.1 知识点整理
•电磁感应的基本规律
当磁通量的变化引起一根闭合电路中的电流的变化时，称之为电磁感应现象。

法拉第电磁感应定律：磁通量 $\\ \\phi$ 的变化率和感生电动势 $\\
\\mathcal{E}$ 呈比例关系。

$$\\mathcal{E} = -\\frac{d\\phi}{dt}$$
其中，$\\ \\mathcal{E}$ 为感应电动势，$d\\phi/dt$ 表示磁通量的变化率。

•感应电流的方向
感应电动势的大小由磁通量变化率决定，其方向由法拉第电磁感应定律规定。

欧姆定律：U=IR，其中 $\\ U$ 为电动势，I为电流强度，R为电阻。

在电阻上的正向电流（即以螺旋形为顺时针流向）所产生的磁场，与下方磁铁的带电磁场产生作用，会产生一个向上的电动势。

同样的，负向电流会产生向下的电动势。

因此，感应电流的方向应该相反于磁通量变化率的方向。

3.2 实验设计
利用两个相互独立的线圈（装有铁心），一个为原线圈，另一个为接收线圈，通过改变原线圈中的电流强度来改变原线圈所产生的磁通量，从而观察感应电流的方向。

首先，将接收线圈与示波器相连，并调节示波器的灵敏度和扫描速度。

之后，在调整示波器的时间基准后，即可开始实验。

当在原线圈中通过电流时，发现接收线圈中便会产生一个感应电动势。

随着原线圈中的电流变化，感应电动势的大小也会发生变化，且其方向与上述知识点整理中所述相符。

3.3 结果分析
通过实验和知识点整理，我们了解了感应电流的方向与磁通量变化率的方向相反。

这种感应电流与电磁感应定律密切相关，同时也是电学和磁学相互作用的结果。

4. 教学小结
•电磁感应的基本规律及其公式：磁通量的变化率和感生电动势呈比例关系；
•感应电流的方向：感应电流与磁通量变化率的方向相反；
•使用示波器和直流电源来测试并确认理论知识；
5. 课后作业
•阅读有关电磁感应的相关内容，并概述相关部分；
•解决有关引申问题，并在下次课堂上和小伙伴们分享他们的想法。