對圓環靠近磁體產生的感應電流的解釋

2021-01-11 葉老師物理

查閱老師們提出的問題時,看到新密老師提出的問題:一個完整的圓環在靠近一個磁體時,圓環中會產生感應電流,如何用初中的電磁感應現象解釋?這個問題提得非常好,看起來這是一個高中物理才能解決的問題,實際上,用初中物理也能解決,並且,在解決此問題的過程中,能使學生學會應用方法解決陌生情景的物理問題。

我們先來看看關於電磁感應的實驗:

做過實驗的老師們都知道,這裡的「切割」,包含有「垂直切割」和「斜切割」兩種情況。

我們再來看看如圖所示的問題情景:

這是高中物理課本上的截圖,也是說明感應電流產生的條件。用楞次定律可以很方便地進行解釋,但初中物理不可能給學生講述楞次定律。那麼,我們該怎樣解決這個問題?

只是看磁體的運動(相當於圓環靠近磁體)不大容易看出問題的關鍵,我們把磁體的磁感線畫出來看看有什麼關聯沒有,如圖所示。

條形磁鐵的磁感線是立體地分布在磁鐵周圍,這一點,是我們容易忽略的地方。讓這樣的磁鐵靠近圓環與初中課本上的實驗進行比較,我們就會發現,在靠近的過程中,圓環在「斜切割」磁感線。這就是兩種情況下的相同點。

本次研討的價值在於:

一、磁體周圍的磁感線是立體分布的

二、應用比較法可以解決陌生情景的問題

上述問題老師們實際上都知道,只是教初中物理的時間太長了,以至於原本知道的問題變得模糊。關於應用比較法解決問題,在「微師葉老師物理」視頻課《河南省中招物理試題「第6題」攻略(2)比較法的應用》中有詳細講述,在此不再贅述。

感謝老師們提出的問題,在研討問題的過程中,對我們來說都是「往前一步」!尚老師記著向我要獎品《基於課程標準的教學設計 初中物理》

願與老師們共同進步!

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