高永忠

1820年，丹麥著名物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭開了研究電磁本質(zhì)聯(lián)系的序幕，他的這個重大發(fā)現(xiàn)很快便傳遍了歐洲，并被許多物理學(xué)家所證實。因此，人們確信電流能夠產(chǎn)生磁場。但反過來，磁能產(chǎn)生電嗎？許多物理學(xué)家很自然地提出了這個相反的問題，并開始對這個問題進行艱苦的探索。其中，最有成效的是英國物理學(xué)家法拉第。

1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表。他發(fā)現(xiàn)，當線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中產(chǎn)生瞬時電流。法拉第發(fā)現(xiàn)，鐵環(huán)并不是必須的。拿走鐵環(huán)，再做這個實驗，上述現(xiàn)象仍然發(fā)生，只是線圈B中的電流弱些。 為了透徹研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第做了許多實驗。1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會提交的一個報告中，把這種現(xiàn)象定名為"電磁感應(yīng)現(xiàn)象"，并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類型：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。法拉第之所以能夠取得這一卓越成就，是同他關(guān)于各種自然力的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)化的思想密切相關(guān)的。正是這種對于自然界各種現(xiàn)象普遍聯(lián)系的堅強信念，支持著法拉第始終不渝地為從實驗上證實磁向電的轉(zhuǎn)化而探索不已。這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系，為建立完整的電磁理論奠定了堅實的基礎(chǔ)。

閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。本質(zhì)是閉合電路中磁通量的變化。而閉合電路中由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。產(chǎn)生條件1.閉合回路 2.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它顯示了電、 磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，對其本質(zhì)的深入研究所揭示的電、磁場之間的聯(lián)系，對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在電工技術(shù)、電子技術(shù)以及電磁測量等方面都有廣泛的應(yīng)用。

探究出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件之后判斷感應(yīng)電流的方向用楞次定律或者右手定則來判定，感應(yīng)電流的大小如何求解，法拉第沒有停歇，探究出法拉第電磁感應(yīng)定律，可以求出感應(yīng)電流的大小，體現(xiàn)了逐步探尋的過程，法拉第對科學(xué)的執(zhí)著追求令我們敬仰，對學(xué)生思想和思維的培養(yǎng)是很好的教學(xué)內(nèi)容。

首先，學(xué)生分組完成以下實驗，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

a、請同學(xué)們注意觀察，三個實驗電路中電流計所在的電路都有一個共同的特點，是什么？（閉合回路）

b、這三個實驗表象各不相同，但都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，他們在本質(zhì)上是否有共同的特點？

（根據(jù)學(xué)生回答的情況復(fù)習(xí)磁通量的概念及改變磁通量的方法，并結(jié)合三個實驗電路圖分析在這個三個實驗中是“誰”引起了磁通量的變化）不論什么方式，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(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生改變，閉合電路中就有感應(yīng)電流。

學(xué)生探究出規(guī)律之后，給學(xué)生做了跳環(huán)實驗，跳環(huán)實驗是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個著名的演示實驗。在圓柱形鐵心上繞一個多匝線圈，線圈中流過交變電流（通常是220伏、50赫茲正弦交流電電）。將一輕質(zhì)鋁環(huán)套在鐵棒上，接通開關(guān)，鋁環(huán)便向上跳起，故稱"跳環(huán)"或"浮環(huán)"實驗，如果接通220V電壓，鋁環(huán)將直接挑起，能達到1米多高，如果接通低壓交流電，鋁環(huán)將懸浮，并且發(fā)熱，成電磁爐模型。

將一塊小磁鐵從一米長的的銅管中下落，會看到磁鐵下落很慢，學(xué)生最感興趣的是一個線圈和一個喇叭相連，另一個線圈通過耳機和手機相連，當兩個線圈靠近時，直接可以從喇叭聽到手機里播放的音樂。從這個實驗當中學(xué)生可以理會哪個是電流磁效應(yīng)，哪個是電磁感應(yīng)。觀察 探究 得出結(jié)論，最后應(yīng)用，發(fā)展人的思維能力。

通過對電磁感應(yīng)的教學(xué)，使學(xué)生認識電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在學(xué)習(xí)的過程中通過正確的思維方法，發(fā)展智慧和能力，符合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。我們作為教育工作者，應(yīng)該很好地研究教學(xué)方法，把學(xué)生培育成對社會有用的人才。