第十一章 B 感应电流的方向 右手定则

执教：上海市卢湾区教师进修学院 杨鸣华

一、教学任务分析

判断感应电流的方向是继发现感应电流产生条件之后科学进一步探究的方向，自然也是学生认知规律中下一个想要知道的内容。本节课以部分导体切割磁感线产生感应电流作为产生感应电流的一种特例，研究在这种情形下产生的感应电流的方向。它是整个“磁生电”内容中一个重要的知识点，也是学习法拉第电磁感应定律的基础知识之一。本节课在运用右手作为判断物理规律的依据时，不仅在操作方法上要区别于左手定则，更要学会正确地选择左、右手解决相应的问题。

学习本节课需要以闭合电路中产生磁通量的变化是感应电流的条件作为知识基础，以学生主动利用观察实验、记录实验现象、归纳结论的方法研究物理规律为方法基础。

本设计从复习产生感应电流产生的条件引入，然后通过演示实验与讨论交流相结合确认部分导体切割磁感线会造成磁通量的变化，因此也能产生感应电流。进而引发探究的下一个主题——感应电流的方向与哪些因素有关？如何判断其方向？通过学生的实验探究，得出感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系，为介绍右手定则奠定实验基础。通过一系列由浅入深的练习，逐步提高对右手定则的理解和应用能力，并初步学会综合运用左、右手定则解决一些简单的实际的问题。

本设计强调学生自主学习。学生将曾经经历过的研究磁场对电流的磁场力方向的判断方法迁移到本节课的研究中，完全通过自主实验探究活动获得知识和规律，并且在交流展示结果的过程中锻炼了归纳总结、语言表述等能力。同时，在通过自主学习得到结果的过程中，加强了自信，体验正确的方法对学习研究的帮助。

二、教学目标

1．知识与技能

（1）知道导体做切割磁感线的运动可以产生感应电流及其原因。

（2）理解右手定则。学会用右手定则来判断感应电流的方向。

（3）学会操作电磁学实验，学会观察、记录实验现象并通过分析、归纳得出结论。

（4）初步学会综合运用左、右手定则解决电磁感应现象中的相关问题。

2．过程与方法

（1）通过对感应电流方向探究的过程，再次感受实验观察、分析、归纳的物理研究方法。

（2）在讨论如何正确使用左、右手定则的过程中，感受哲学中的因果关系的思维方法。

3．情感、态度与价值观

（1）在运用实验方法探究新规律的过程中，体验学以致用的快乐，增强自信。

（2）通过在实验探究的过程中相互协作，体验合作学习的重要性。

（3）在用肢体语言作为依据判断物理规律的过程中，感悟方法对学习、研究的意义。

三、教学重点与难点

重点：导体切割磁感线产生感应电流、右手定则及用右手定则判断感应电流的方向。

难点：确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系。正确的选择左、右手定则解决综合的问题。

四、教学资源

学生实验：教材P7的图11-12所示的实验装置。

五、教学设计思路

本设计的内容包括三个方面：一是闭合电路部分导体做切割磁感线运动能产生感应电流，二是探究感应电流的方向与哪些因有关并建立右手定则，三是应用右手定则解决相关问题。

本设计的基本思路是：从教材中的问题：“导体做切割磁感线运动时能否产生感应电流？”开始本节课的教学活动。从演示实验中得到问题的答案，然后建立抽象的模型，用上节课的知识予以解释。学生探究实验是本设计第二个内容展开的主要方式，学生采集到实验数据后，将建立左手定则的方法迁移到本节课，建立右手定则。在应用右手定则的教学环节中，先让学生直接应用左手定则解决简单的问题，然后在较为复杂的情景中，让学生逐步理清左、右手的使用区别，并学会综合运用两只手。

本设计要突出的重点是：右手定则并会用右手定则判断感应电流的方向。方法是：学生通过自主实验，运用建立左手定则的方法建立右手定则。然后在解决问题的过程中熟练右手定则的使用。

本设计要突破的难点是：确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系和正确的选择左、右手定则解决综合的问题。方法是：通过学生通过自主实验，通过对实验现象的观察、分析、归纳，得出感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系，联系左手定则肢体语言表达达安培力、磁感强度、电流三者方向间的空间关系，介绍用这种关系的右手定则，并运用哲学思想中的因果关系来区分左、右手定则。在运用左手定则和右手定则的情景中均有电流这一物理量，当电流作为产生现象的原因之一时用左手定则，当电流作为现象的结果时用右手定则，通过这一因果关系的确认来帮助学生弄清如何正确的选择左、右手解决问题。

本设计在确认导体切割磁感线产生感应电流这一事实的基础上，请学生参照左手定则建立的过程，相互协作，实施实验，分析所记录的现象，确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系，仿照左手定则的内容介绍右手定则。在这一过程中学生再次经历了通过实验寻找物理规律的方法，体验了完整表达实验结论的过程，感受到学以致用的快乐。在综合运用左、右手解决问题的过程中，寻找出利用因果的关系区分两个定则的方法，感受恰当的方法对区分不同现象的重要意义。

完成本设计的内容约需2课时。

六、教学流程

1．教学流程图

2．流程图说明

情景Ⅰ 提出问题

阅读教材P7的报道材料，提出设问：“导体切割磁感线能产生感应电流吗？”

从视频和问题中，引出导体切割磁感线产生感应电流过程中的能量转化关系。

活动Ⅰ 演示实验

教师做演示实验，学生通过观察得出结论：当闭合回路中部分导体在磁场中运动并切割磁感线时，会有感应电流产生。

在这里，教师通过讲解与演示使学生对“切割磁感线”有较为形象的认识。

活动Ⅱ 讨论

通过讨论，学生可以认识到，导体切割磁感线产生感应电流并不是一种产生感应电流的新方式，它的本质还是穿过闭合回路的磁通量发生变化。

活动Ⅲ 学生实验

学生参照建立左手定则的实验，设计记录表格，合作完成实验，借助手的三个方向归纳感应电流方向与磁场方向、切割方向间的三维空间关系。在整理实验结论的基础上，仿照左手定则的表述，介绍右手定则的内容。

活动Ⅳ 练习1

完成P9的自主活动。通过这一活动初步学会用右手定则判断闭合回路中一段导体内产生感应电流的方向。

活动Ⅴ 练习2

在学生讨论的基础上，在教师的指导下完成教材P9示例1。教师要指导学生对每一过程都可以从两个角度看问题。一是磁通量是否发生变化来判断是否有感应电流产生，二是分别对做切割磁感线运动的导体边用右手定则判断是否有感应电流产生。当两条边同时切割，他们在闭合回路中产生的感应电流同向则迭加，反向则抵消。

这一示例中，应用右手定则解决的情景已较为复杂，让学生感觉到对情景的正确分析是应用右手定则的前提。

活动Ⅵ 练习3

完成教材P10的示例2。在这一示例中，左、右手都有用到，教师要帮助学生分析清楚：ab棒是因为运动导致产生感应电流，所以用右手定则；而cd棒是因为有了电流，电流在磁场中受磁场力而运动起来，所以用左手定则。

3．教学的主要环节

本设计可分为三个主要的教学环节。

第一环节，确认闭合回路中部分导体切割磁感线会导致磁通量变化从而产生感应电流。

第二环节，探究感应电流的方向与磁场方向、切割方向间的空间关系，建立右手定则。

第三环节，应用右手定则解决各类问题。

七、教案示例

（一）确认闭合回路中部分导体切割磁感线会导致磁通量变化从而产生感应电流

阅读教材，提出问题：

【问题1】导体作切割磁感线运动，真的能产生感应电流吗？如何来确认？

【演示实验】（注意边操作实验边解释何谓“切割”）

【问题2】在上节课的学习中我们知道，产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，那在我们刚才的实验中通过导体切割磁感线产生的感应电流是不是也有磁通量的变化呢？

结论：闭合回路中的部分导体作切割磁感线的运动能产生感应电流，其本质也是磁通量发生变化，这是一种产生感应电流的方式。

过渡语：在我们刚才的实验中，不知道大家有没有注意到，导体向不同的方向作切割磁感线运动时，检流计的指针会有不同方向的偏转，这就为我们下一步研究指出了的方向：如何确定感应电流的方向。

（二）探究感应电流的方向与磁场方向、切割方向的空间关系，建立右手定则

学生参照建立左手定则的实验方法，记录实验现象，确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系。

联系左手定则借助肢体表达安培力、磁感强度、电流三者方向间的空间关系，介绍用右手定则表示感应电流、磁感强度、导体切割磁感线三者方向间的空间关系。

请学生看书并联系实验结果，在理解的基础上完整表述的右手定则，理解借助肢体表达的简捷性，特别要注意“导体切割磁感线”中“切割”一词的含义。

强调：在磁现象的学习中，我们已经是第三次用到肢体语言来表述物理规律了，在使用这些肢体语言时，应确认每个定则使用的范围、操作步骤及方法。

（三）练习使用右手定则

完成教材上的自主活动、示例1、2。

（四）作业布置

略。

发布时间：2013/6/17 下午1:20:54  阅读次数：2704