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浅析电磁感应现象教学中的几个问题

2014-06-14 14:59 文/周利敬 科学导报今日文教周刊2014年6月17日
       电磁感应现象是电工基础的重要教学内容之一。其教学重点和难点在于对楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解。为了帮助学生更深刻的理解电磁感应现象的本质,教学中应注意如下几个问题:
  一、正确理解磁通量的物理意义
  1、磁通量的大小 按磁通量的定义 穿过某一面积的磁通量大小与穿过该面积的磁感应线条数有关。公式Ф=BS也可以用来计算磁通量,但它只适用于匀强磁场中。且该面积s指完全处在垂直于磁感强度的磁场中的有效面积。
  2、磁通量有正负之分 虽然磁通量是标量,但其与力矩一样,有正负之分。磁感线穿过某一平面,要注意是从哪一面穿入,哪一面穿出。 
  二、Ф,△Ф,△Ф/△t的区别与联系
  Ф表示磁通量,即导线所用线圈中磁感线圈中磁感线条数的多少,△Ф表示磁通量的变化,产生感应电动势的必要条件是△Ф≠0否则线圈(或回路)中就不产生电磁感应现象,也不会产生感应电动势;△Ф/△t表示磁通量的变化率,是描述磁通量是变化快慢的物理量。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与回路中的△Ф/△t成正比,△Ф/△t越大回路中产生的感应电动势就越大,Ф与△Ф却不一定越大,反之亦然。以上情况,学生一般不易理解,教学时应引导学生从Ф、△Ф、△Ф/△t的物理意义,以及线圈的边在转动过程中对磁感线的切割情况去理解。
  三、掌握楞次定律的因果关系关联及应用
  1、掌握因果链  楞次定律表明:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这是一个揭示现象之间引起的内在相互联系的因果规律。
  2、寻找关联点  因果联系是先行现象必然引起后继现象的一种内在的本质联系。应用楞次定律解决物理问题,找到先行现象和后继现象间的关联点。这是解题的关键。在楞次定律所揭示的电磁感应过程中,有两个最基本的因果联系:一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系。抓住了“阻碍”和“产生”这两个因果关联点,就抓住了应用楞次定律解题的要点。
  根据上述分析,我们可将运用楞次定律判定感应电流的基本程序归结为“一原、二感、三流”这就是:
  3、考察原磁场,即首先弄清楚原磁场的磁通量变化情况
  (1) 确定感应磁场,根据原磁场的磁通量变化情况运用楞次定律确定感应磁场的方向:
  (2)判定电流方向,根据感应磁场的方向,运用安培定则,确定感应电流的方向。
  理解了以上几个问题,学生不仅可以进一步理解磁通量的概念,也可以加深理解磁通量的变化,从而更深刻的理解电磁感应现象的本质,有助于学生掌握法拉第电磁感应定律。
                                                                           (作者单位:河南安阳县职业中专)

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