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1、探究产生感应电流的条件实验报告摘要：探究实验中应注重讨论探究方案、设计实验过程、认真动手实验、观察实验现象并填写实验表格，引导学生分析归纳、概括出规律，挖掘他们的潜能，发挥他们的主题地位，让他们能应用所学的知识分析解决实际问题。同时注重培养他们的发散思维、拓展他们的知识面，学会探究方法、书写实验报告。关键词：感应电流，灵敏电流计，磁场，切割磁感线运动引言：本节是在电生磁的基础上，探究磁生电的问题。学生已有了一些探究经验和问题解决的能力，但探究新问题还受到知识和能力的限制，培养他们学会将前面研究问题的方法迁移过来。通过该实验探究，让他们认识电磁感应现象，发现磁生电的条件。一、实验探究过程（一）提
2、出问题从奥斯特实验发现电能生磁，那么我们逆向思考一下：能否利用磁来生电，磁生电需要什么条件？（二）猜想与假设我们知道通电导线周围存在磁场，如果把它放在蹄形磁铁磁场中，由于磁场间的相互作用，通电导线就会受到磁场力而运动。那么逆向思考，导线在磁场中运动也可能会产生电的。（三）设计实验我们把探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关的思维方法迁移过来，思考：如何利用磁生电、如何显示电流。设计把探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关”的电路图中的电源换成能显示电流的电流表来进行实验。为了更方便的进行实验，可更改为下图1所zjxo设计实验方法：1.转换法：连接电路时为使现象明显应选择灵敏电流计，
3、通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判定是否产生电流。感应电流的方向可以通过灵敏电流计的指针偏转的方向来判断，感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断。2.控制变量法：每次只改变可能影响因素中的一个，其他因素保持不变，观察灵敏电流计指针偏转情况。（四）进行实验【实验目的】1 .通过实验探究理解产生感应电流的条件。2 .通过实验探究了解影响产生感应电流的大小、方向的因素。【实验器材】方座支架、灵敏电流计、磁性强弱不同的蹄形磁铁、导体棒、开关、导线、匝数不同的矩形线圈等。【实验步骤】.1 .在蹄形磁体的磁场中放一根导体棒AB,用导线将它的两端连接到灵敏电流计上。首先让N极向上，开关断开
4、，让AB棒向任何方向运动，观察灵敏电流表的指针偏转情况并记录在下面的表格内；2 .闭合开关，保持导体与磁场相对静止，观察灵敏电流表的指针偏转情况并记录在下面的表格内；3 .保持开关闭合，让导体棒AB在磁场中上下运动，观察灵敏电流表的指针偏转情况并记录在下面的表格内；4 .保持开关闭合，让导体棒AB在磁场中分别向左或向右运动，观察比较灵敏电流表的指针偏转情况并记录在下面的表格内；5 .保持开关闭合，让导体棒AB在磁场中分别斜向左或斜向右运动，观察比较灵敏电流表的指针偏转情况并记录在下面的表格内；6 .调换磁体的N、S极，重复上述操作，观察电流表指针偏转方向并记录在下面的表格内；7 .若保持开关闭
5、合，取走磁体没有磁场时再移动导体AB棒观察灵敏电流表的指针是否偏转；8 .整理实验器材，比较实验现象，得出结论。【实验记录表格】【分析实验现象】当电路断开时无论怎样移动导体都不能产生感应电流；当导体在磁体中静止时不能产生感应电流；没有磁场时无论怎样移动导体不能产生感应电流的；当导体在磁场中的运动没有切割磁感线时不能产生感应电流。并且水平切割磁感线比斜着切割磁感线时产生的的感应电流要强一些。要想改变感应电流的方向可以改变导体做切割磁感线的运动方向或磁场方向有关。同时改变磁场方向和切割磁感线运动方向则感应电流方向不变。【实验结论】1.只有当闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才
6、会产生感应电流；2.产生感应电流的方向与导体做切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。同时改变磁场方向和切割磁感线运动方向则感应电流方向不变。【实验反思并拓展】1.在以上实验中，如果电路闭合，让导体ab不动，让磁体左右运动，能否产生感应电流？利用以上的实验装置进行实验，发现能产生感应电流。根据运动和静止的相对性，只要闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流。2.实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转更明显，可以采取什么措施来增强感应电流？（1）探究感应电流大小与线圈的匝数的关系：控制其他因素保持不变，用匝数不同的矩形线圈下面的边替换导体棒AB放入磁场中进行
7、实验，观察并比较灵敏电流计指针偏转的角度。实验现象：切割磁感线线圈的匝数越多，灵敏电流计指针偏转的角度越大，感应电流越强。（2）探究感应电流大小与磁场强弱的关系：控制其他因素保持不变，用磁性强弱不同的蹄形磁铁来改变磁场强弱，进行实验，观察并比较灵敏电流计指针偏转的角度。实验现象：磁场越强，灵敏电流计指针偏转的角度越大，感应电流越强。（3）探究感应电流大小与导体运动速度的关系：其他因素保持不变，改变导体切割磁感线运动的速度，观察并比较灵敏电流计指针偏转的角度。实验现象：导体切割磁感线运动的速度越大，灵敏电流计指针偏转的角度越大,感应电流越强。实验结论：影响感应电流的大小与切割磁感线线圈的匝数、磁
8、场的强弱、切割磁感线的速度有关。当切割磁感线线圈的匝数越多、磁场越强、切割磁感线的速度越快，产生的感应电流就越强。（五）归纳与总结1 .感应电流产生的条件：当闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。2 .感应电流的方向：产生感应电流的方向与导体做切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。3 .影响感应电流大小的因素：切割磁感线线圈的匝数、磁场强度、切割磁感线的速度。（六）实验评价1.具备设计和实施实验的能力；4 .具备解释和表达科学探究结果的能力;5 .培养学生的探究方法，增强他们的动手实验能力。二、中考链接1 .在探究什么情况下磁可以生电”的实验中，实验装置如图2
9、所示。图2实验现象：保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。(2)实验现象：保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。实验结论：感应电流的方向与有关。【答案】切割磁感线导体切割磁感线方向和
10、磁场方向【解析】由实验知导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线平行时，导体中不产生感应电流；由实验知当导线AB向左或向右运动，或者保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线垂直时,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。由题意知当导线AB运动方向改变，或磁场方向改变，电流表指针的偏转方向改变，说明感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁场方向有关。2 .如图3所示，在探究产生感应电流的条件实验中。（1）实验中，观察判断电路中是否有感应电流。（2）闭合开
11、关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中（选填“有或无）感应电流。（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。（4）如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。【答案】（1）电流表的指针是否偏转；（2）有；（3）切割磁感线；（4）电源。三、拓展阅读人类为揭示电和磁的关系，经历了漫长的岁月。1820年，丹麦哥本哈根大学的年轻教师奥斯特，一直在寻求电和磁间的联系。一天在课堂上灵感突至，将一个小磁针放在一很直导线下方，再使导线接通电源，只见小磁针摆动了一个角度后稳定地停了下来。从而证明了：通电导线周围能产生与磁极相作用的磁场。基于这一原理，人们制成
12、了电磁铁。1821午，英国青年学生法拉第，深深地为奥斯特的实验所吸引。也想到：既然电能让磁体动，磁能否让通电导体动呢？一次实验中，他在一个水银盆的中间固定一根磁棒，棒边漂着一块插有一根铜线的软木。当铜线接通电池后，软木就漂动了起来。这证明了他的设想。他进一步的实验成果，为后人发明实用的电动机提供了有力的佐证，指明了方向。1822年，法拉第又想到：电流可以产生磁；那么，反过来，磁能否产生电呢?他决6/2定去探索“磁生电的途径。此后，他对这个问题进行了长期难苦的探究。1831年的一天，他实验失败后，正从线圈中收起一根磁铁时，发现和线圈连的电流计上的指针动了一下。于是他抓住这一机会深究下去，终于发现了感应电流，磁确能转变成电!据此，法拉第设计并制造出世界上第一台发电机。人类从此逐步进入了电气时代。参考文献1胡祥发沈俊鑫：划时代的发现法拉第电磁感应现象J。2李增奇：东北师范大学远程与继续教育学院（网络教育）实验报告。
