电磁感应及其应用

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电磁感应及其应用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电磁感应及其应用范文第1篇

【关键词】脉冲电源模块 磁场测量 线圈探头

磁场测量是研究与磁现象有关的物理过程的一种重要手段。磁测量技术的发展和应用有着悠久的历史。自16世纪末期就开始使用的利用磁力为原理的测量方法，到现在广泛使用的电磁感应法和电磁效应法。目前比较成熟的磁场测试方法主要有以下几种：磁力法、电磁感应法、磁饱和法、电磁效应法、磁共振法、超导效应法和磁光效应法。

电磁感应法是利用电磁感应定律来测试磁场的方法，当一个线圈置于变化的磁场中时，当耦合与线圈的磁通发生变化时，在线圈上就会感应出响应的电压，因此，只要测试出对应的电压大小，就可以通过一定的转换方法，获得对应的磁场大小。电磁感应法一般利用具有一定面积的线圈作为探头，因此理论上不能算真正的点磁场测试，一般将线圈面积内的磁场平均值来表征线圈中心点的磁场。

1 电磁感应法测量原理

则当线圈的几何尺寸满足上述关系时，线圈的总磁通量φ只与其中心点处的磁场相关，此时所测得的是线圈中心的“点”磁场值，其方向与线圈轴向平行。

2.2 线圈常数的确定

利用满足一定尺寸要求的感应式磁传感器测量空间“点”磁场，线圈常数是个很重要的概念，

当感应线圈的几何尺寸和匝数设计确定后，线圈常数也就定了，但在实际设计尺寸时，应综合考虑L/D 和NS 值，保证实现“点”磁场测量传感器的最优化设计。

3 电磁感应法脉冲磁场测量系统

3.1 测量系统

利用电磁感应法进行磁场测量时，测试系统主要包含以下几个部分，主要由线圈探头，连接线以及采集系统组成。

线圈探头是由导线绕制，由于仅为观察线圈探头测量磁场对于电流的跟随效果，故在线圈探头设计时并未做过多考究，其参数如下：线圈匝数8匝、外径15.20mm、内径11.48mm、长15.30mm、导线直径为1.64mm，如图2所示。

3.2 试验布置

利用电磁感应法测量磁场时，因为线圈探头有一定的体积，故为了更好的测量到“点”磁场，需将线圈探头正对电感器中心处，并妥善固定。线圈探头固定位置如图3所示，试验布置如图4所示：

3.3 试验数据

（1）示波器所测得的波形如图5至图6所示（其中CH1为线圈测得信号，CH2为电流信号）：

（2）将线圈测得的信号积分后，所获得的波形如图7至图8所示：

由于示波器测得的信号存在一定的偏置，其中线圈测得信号大约有-0.02的偏置，电流信号大约有-0. 8的偏置，故对其做了相应处理。在积分前，在EXCEL表格中，分别对线圈信号数据+0.02，对电流信号数据+0. 8。

3.4 试验结果分析

虽然只是简单绕的线圈，但是通过测量的结果可以明显看出，其相对于电流的跟随性良好，并且也没有出现负值。总体来说，其波形满足要求，但是线圈探头的标定仍是一个难点。

有一点值得注意的地方，在线圈测量的dB/dt波形中，同样可以发现有个向下的负脉冲，但是由于数据还要再次经过积分，所以该负脉冲的影响并不明显，并未影响到积分后磁场波形的变化。并且，通过对比第一次试验霍尔探头测量的波形可以发现，其向下的负脉冲出现在同一地方，故可以判定为同一原因引起的负脉冲，并且该负脉冲只是单纯影响测量信号。霍尔探头是直接输出磁场的波形，所以负脉冲对其影响很大；而线圈是经过积分后才获得磁场波形，所以在这两处负脉冲对其积分结果不会造成很大影响。

4 结论

本文首先对利用电磁感应法测量磁场进行了简要的介绍，并且对其注意事项与设计做了一定分析。根据实际条件，对模块的电感外侧磁场进行了测量，并且获得了磁场测试的结果。

对于霍尔效应法而言，测试得到信号后，经过简单的转换就可以得到磁感应强度信号，但是，信号中包含有较多的干扰和毛刺，需要进行平滑处理（差分放大消除共模干扰）；而电磁感应法获得的信号，需要进行积分处理才能够获得最终的磁场信号，经过积分处理后的信号失去了一些重要的跳变信息，例如霍尔效应中出现的下降沿信号，就无法在感应法中明显的体现。

为了使磁场测量的工作更加方便，下一步的工作主要为消除示波器中的偏置与设计积分环节，本文的试验数据能够为后一阶段的工作提供一定的参考价值。

参考文献

[1]董李江.模块化电源脉冲磁场测试技术研究[D].南京：南京理工大学，2008.

[2]宫延伟.低频交变磁场测量技术研究及仪器开发[D].上海：上海交通大学，2010.

[3]陈金全.测量低频交变磁场的试验方法[J].桂林电子工业学院学报，2002，22（4）：53-56.

[4]强磁场测量科研组.感应法脉冲强磁场测量.

[5]张玉华，罗飞路，白奉天.交变磁场测量系统中磁传感器的设计[J].传感器世界，2003：6-12.

[6]姜智鹏，赵伟，屈凯峰.磁场测量技术的发展及其应用[J].电测与仪表，2008，4：1-10.

[7]郭中华.时变磁场测量的研究[J].中国科技信息，2008，13.

电磁感应及其应用范文第2篇

【关键词】 无线充电 CD4017 锂电池

随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，导致自由空闲时间压缩，工作的繁忙往往会使人们忽略对家里养殖鱼的喂养。

本课题设计的游水观赏鱼无需喂养，可以在水缸里自由游动极具观赏性，也可用于家用装饰的门店商业装饰，美观而不失科技感。

该设计具有无线充电功能，当观赏鱼游动耗尽电量后在水缸底部充电区域可通过无线充电技术给锂离子聚合物蓄电池实现无线充电。

本课题的设计主要由鱼体驱动电路、锂电池充放电保护电路和电磁感应无线供电电路三大模块构成。

一、设计的技术难点

1.1机械结构设计

观赏鱼在水下的游动由两个独立电机进行驱动，电机转轴的圆周运动要转为左右摆动，观赏鱼尾鳍摆动推动鱼体运动。这种运动方式的转变涉及到机械链杆机构，设计合适的链杆机构对驱动~体前进不可或缺。

1.2防水密封问题的处理

水下推进系统必须合理的处理好内部各类电子元器件的静态和动态防水密封问题。开发的过程中，必须考虑不同部位的密封特点，针对不同密封部位采用不同密封方式，分类处理，完好的防水密封处理将影响鱼体整体运动效果。

二、鱼体驱动电路的设计

鱼体驱动电路设计作为本课题的三大模块之一，合理的设计对实现观赏鱼水下游动至关重要。CD4017是一款计数分频器集成IC，配合受控驰张振荡电路提供的时序脉冲信号通过对继电器触头的控制间接控制鱼体驱动电机，实现鱼体自由游动。

鱼体驱动功能的实现将由四个不同模块配合工作，包括受控驰张振荡源、计数分频器、前进驱动模块和转向控制模块组成。鱼体头部放置一个轻触开关，当鱼体游动碰触水缸壁后将触发受控驰张振荡电路并产生时序信号，随后时序信号通过CD4017芯片计数分频控制转向电机使鱼体转向继续游动，同时在鱼尾设有独立电机驱动鱼体前进游动。

三、锂电池充放电保护板设计

观赏鱼设计中电源模块采用锂电池供电。锂电池具有很高的能量密度可大容量的储存电能，这也导致其安全性能的不稳定。

通常发生的自燃或破裂的险情就是当锂电池处于过充电状态时，因能量过剩使电池发热温度上升促使电解液分解，内部压强急剧升高而引发；锂电池的使用寿命缩短就是受其处于过放电情况影响，引发内部离子传输载体超量分解造成性能恶化。

故此利用锂电池作为电源时必须设计合理的保护电路确保安全性以及性能稳定。

四、电磁感应无线供电电路设计

考虑到观赏鱼在水下的运动，所以电源模块将应用电磁感应原理设计近距离感应式无线供电系统为锂电池充电。选取XKT-412高频大功率无线供电IC和T335滤波整流IC设计无线充电发射模块；选取T3168关断型稳压IC设计无线充电接收模块。

五、结语

观赏鱼的外形体积直接影响到无线充电模块体积的大小，而本次设计的无线充电观赏鱼将用作商业用途其体积较小，所以在选取芯片设计整个系统时应尽可能选择封装较小且以满足系统功能为前提下的高度集成芯片。

参 考 文 献

[1] 高帅.仿生鳐鱼的结构设计与实验研究.哈尔滨工业大学工学硕士学位论文.2014，7：2-6

[2] 郑精辉.基于波动机理的观赏鱼探测器研究.浙江大学硕士学位论文.2007，6：3-8

[3] 陈维山.仿鱼机器人稳态游动的水动力性能研究哈尔滨工业大学.2010，7：2-5

[4] 印健健.解析CD4017集成电路的逻辑功能.电子测试.2013（7）：37-38

[5] 赵明亮.单结晶体管可控硅触发电路的安装与调试.企业技术开发（下半月）.2015（15）：79-80

电磁感应及其应用范文第3篇

（一）如何判断物体有无磁性

判断物体是否有磁性可以从吸铁性、指向性、磁极间的相互作用规律、磁体的磁性强弱分布特点来进行解答.

1.根据磁体的吸铁性判断.分别将钢棒靠近无磁性的铁类物质，如铁屑、大头针等，若能够吸引，则钢棒有磁性，否则没有磁性.

2.根据磁体的指向性判断.分别将钢棒用细线吊起，使它们能在水平面上自由转动，若静止时总是指示南北方向说明钢棒有磁性，否则没有磁性.

3.根据磁极间的相互作用规律判断.将钢棒的一端靠近静止的小磁针的磁极，若发生排斥现象，则钢棒有磁性；若与小磁针的两极都相互吸引，则没有磁性.

4.根据磁极的磁性最强判断.将A棒、B棒如图1放置，因为条形磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱.如果A、B不吸引，则表示钢棒B有磁性，A没有磁性；如果A、B吸引，则表示钢棒A有磁性，B没有磁性.

（二）如何理解通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样

理解这个问题时应注意以下两点：

1.对通电螺线管概念的理解要到位

两个原则：①同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；②右手定则.

三个因素：有三个因素与通电螺线管周围的磁场有关：螺线管的磁极、电流方向及绕线情况.在这三个因素中，任意两个都能决定第三个.

2.对通电螺线管隐含条件的理解要到位

（1）通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出回到南极.其隐含条件是：通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的南极指向北极.

（2）通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关.电流越大，螺线管的磁性越强.

（三）如何分析由电磁继电器组成的电路的工作过程

我们可以用“流程图法”（如图2）来解释电磁继电器的工作过程，总的来说可以分五个步骤.如图所示：

注意：控制电路的通断可以是人为接通或断开，也可以是外界条件变化使之自动接通或断开.

（四）磁场为什么会对电流产生力的作用

我们知道磁体的周围有磁场，当磁体跟另一个磁体接近时，它们之间通过磁场发生相互作用；我们还知道电流周围也存在着磁场，我们可以把通电导体看成一个磁体，当通电导体跟磁体接近时，它们之间也通过磁场发生相互作用.因此，磁场对电流的作用，其实质也是磁体和磁体间通过磁场而发生的作用.

（五）感应电流因何而生

1.由电磁感应现象可知，要得到感应电流应同时满足两个条件：（1）电路必须是闭合的；（2）部分导体在磁场中做切割磁感线运动.

2.要想真正地理解感应电流的产生，除掌握上述两个条件外，还要正确认识以下几个问题：

（1）必须是导体正在做切割磁感线运动.如果某部分导体虽然做过切割磁感线运动，但现在处于静止状态，那么该电路中就不会有感应电流，也就是说只有切割磁感线的过程中，才会产生感应电流.

（2）切割磁线时，导体不一定是运动的.“切割”指的导体与磁场的相对运动.磁体不运动，导体运动，如在电磁感应的实验中，导体切割磁感线，有感应电流产生；导体不运动，磁体运动，如对于大型发电机来说，定子是线圈，转子是磁极，这时导体也会切割磁感线，也有会感应电流产生；导体不动，磁体也不动，但是磁体的磁性强弱发生了变化，即产生了变化了磁场，这时也相当于导体切割了磁感线，也会有感应电流产生.

二、例题解析

考点1.磁场与磁感线

考点归纳：（1）磁体、磁现象在生产生活中的应用；（2）磁极间的相互作用的研究和利用；（3）磁场方向的规定，熟知条形、蹄形磁体周围磁感线的分布情况，还要了解放入磁场中的物体各磁极的受力情况.

例1 为了收集实验台上的铁粉，小明用塑料袋包好磁铁吸引铁粉，当磁铁靠近桌面上的铁粉时，出现如图3所示的情况，小明说：“我终于看到了真正的磁感线”.小红用如图4所示的通电线圈去收集铁粉.

（1）根据如图3所示，条形磁铁有

个磁极，铁粉能够一个接着一个吸引排列下去，说明铁粉被 后也具有磁性，相当于小磁体的铁粉靠在一起的磁极一定是 （选填“同名”或“异名”）磁极.

（2）小明的说法中错误的是 .

磁感线显示的是 .

（3）小红所用线圈绕在铁芯上的作用是 ，图4中画出了部分磁感线，则a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；根据图中磁感线的方向，标出螺线管的磁极和电源的正负极.

解析 任何磁铁都具有两个磁极，磁极就是磁体上磁性最强的部位，也就是吸引铁粉最多的部位.铁粉本身不具有磁性，被磁化后变为小磁体，各个小磁体的异名磁极相互吸引而连成一串.磁感线是描述磁场的假想曲线，这个曲线的要求是：该曲线每点的切线方向与该点的磁场方向一致，曲线的箭头代表磁场方向，同时磁场方向规定磁体外部从N极出发进入S极，因此电磁铁的左端为S极.而磁感线的疏密程度代表了该点的磁场强度，越密集磁场越强.因此图中b点比a点磁感线密集些，b点比a点的磁场强些.根据右手螺旋定则，大拇指向右指向N极，电流必须从左侧流入，因此电源的左端为正极.

答案 （1）两 磁化 异名

（2）磁感线是假想的曲线，看不见的磁场的方向和强弱

（3）增强磁性 弱 如图5

考点2.电流的磁场及其应用

考点归纳：（1）奥斯特实验的实验方法、步骤和结论，最早做实验者及实验的意义；（2）电流磁场的应用；（3）利用安培定则判断电磁铁的磁极、电源的正负极，并绕制通电螺线管；（4）探究电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系.

例2 如图6所示，试判断通电螺线管的南北极.

解析 由图6可知，在我们看到螺线管的一侧导线中电流方向向上，看不到的一侧电流方向向下.如图7所示，根据安培定则，让右手弯曲的四指指向电流方向，则拇指所指的方向就是通电螺线管的北极，即螺线管的左端为N极，右端为S极.

变式 开关S闭合后，通电螺线管上方小磁针静止时的指向如图8所示，试确定电源的正负极.

解析 由磁场规律知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则得，电源的左端为负极，右端为正极.如图9所示.

点评 本题是母题的逆用，先从小磁针的指向，确定通电螺线管的N、S极，再用安培定则判断螺线管中的电流方向，进而确定电源的正负极.

考点3.电磁继电器

考点归纳：（1）电磁继电器的原理和工作过程；（2）能快速判断各种自动控制电路的原理.

例3 如图10是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的下列叙述，不正确的是（ ）.

A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性，且水位必须到达A

B.该报警器的红、绿灯不会同时亮

C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮

D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极

解析 水、金属块A和B组成了控制电路的“开关”.当水位没有到达A点时，这个“开关”处于断开状态，控制电路中没有电流，电磁铁没有磁性，此时衔铁在弹簧的拉力作用下使动触点与上面的静触点接触，工作电路中的绿灯亮以示安全；当水位到达A点时，控制电路中的“开关”闭合，电路有电流，使得电磁铁具有磁性，从而吸引衔铁使动触点与下面的静触点接触，工作电路中的红灯亮以示危险.根据电磁铁中的电流方向及其绕线方式，运用右手定则易知电磁铁的下端为N极.

答案 D

点评 此题通过一个自动控制电路来考查电磁继电器的应用.分析这类自动控制作用的电磁继电器的工作原理，通常按下面的程序进行：控制无件或开关处于什么状态——控制电路的通断——电磁铁有无磁性——是否吸引衔铁——工作电路的通断.

考点4.电动机与发电机的区别

考点归纳：（1）从制作原理来区分：电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的；发电机是利用电磁感应现象制成的.

（2）从构造来区分：电动机的构造：主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等组成；发电机的构造：主要由磁铁、线圈、铜环和电刷等组成.

（3）从能量转化形式区分：电动机工作时将电能转化为机械能；发电机工作时将机械能转化成电能.

（4）从结构示意图来区分：由以上两图可以看出电动机和发电机模型非常相似，但不难看出两者最显著的区别就是：①电动机外部有电源，通电线圈通过受力而转动（如图11）；发电机外部无电源，导体运动产生电流，电流表发生偏转（如图12）；②电动机线圈两端连接的滑环是半圆环，发电机线圈两端连接的滑环是圆环.

例4 如图13所示的4个实验装置中，能说明发电机工作原理的是（ ）.

解析 如图13所示的是教科书上4个重要的演示实验装置.A图是用来演示通电导体周围存在磁场，使小磁针受磁场作用发生偏转的现象的；B图是用来演示开关闭合时，导体ab中通过电流在磁场中受力运动的现象的；C图是用来演示通电线圈在磁场中受力转动现象的，B图和C图都能说明电动机的原理；D图是用来演示开关闭合后导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流的电磁感应现象，是用来说明发电机工作原理的实验装置.

答案 选D.

点评 本题考查对实验现象的观察理解能力，同时考查对电磁现象的综合认识和理解.物理学的发展离不开实验，因此认真做好实验、观察研究实验现象和规律，是学习物理应具备的基本技能.

考点5.发电机应用的探究

考点归纳：电磁感应现象的产生条件

例5 实际的发电机采取线圈不动（称为“定子”）而磁铁运动（称为“转子”）的方式发电，为了增强磁铁的磁性，转子一般不用永磁铁，而用电磁铁代替.小明利用如图14所示的实验装置进行了模拟探究.其中为A电磁铁，B为螺线管（其作用相当于线圈），B与灵敏电流计组成闭合回路.

探究一：闭合开关后，B保持不动，A迅速向下插入B，电流计指针向右偏；A向上拔出时，电流计指针向左偏.

（1）以上操作说明 .

（2）若保持A不动，螺线管B由下向上套住A的过程中，电流计指针应向 偏.

（3）感应电流的大小可能与什么因素有关？

①请说出你的猜想（至少说出两个不同的猜想）： ； .

②请你针对其中一个猜想设计实验来验证猜想是否正确.要求说出实验方案.

探究二：将A放在B内并保持不动.闭合开关瞬间，电流计指针偏转；闭合开关一段时间，A中电流稳定后，电流计指针不偏转；移动滑动变阻器的滑动触头，电流计指针偏转；断开开关瞬间，电流计指针偏转.

（4）探究二说明，闭合电路中的磁场 （选填“发生变化”或“不发生变化”）时，就能产生感应电流.

（5）闭合电路中感应电流的大小与磁场强弱变化的快慢有什么关系呢？将放在内保持不动，闭合开关，快速移动滑动变阻器的滑动触头时，电流计的指针偏转角度较大；慢慢移动滑动变阻器的滑动触头时，电流计的指针偏转角度较小.由此可得出结论： .

解析 B保持不动，当A向下或向上运动即切割磁感线运动方向发生改变时，电流计指针偏转方向发生改变即感应电流发生改变，说明感应电流的方向与切割磁感线的运动方向有关.保持A不动，螺线管B由下向上套住A，相当于B保持不动，A向下插入B，根据题设条件可知，此时电流计指针应向右偏.设计验证猜想的实验方案要体现控制变量法.

根据探究二中实验现象可知，当闭合电路中的磁场发生变化时，就能产生感应电流.滑动变阻器滑动触头移动得快，说明闭合电路中的磁场强弱变化得快；滑动变阻器滑动触头移动得慢，说明闭合电路中的磁场强弱变化得慢.所以根据实验现象可知：闭合电路中感应电流的大小与磁场强弱变化的快慢有关，同样的条件，磁场强弱变化得快，产生的感应电流大.

电磁感应及其应用范文第4篇

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式．电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用．其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象，电磁辐射和电磁场等．为了便于研究，把电现象和磁现象分开处理，实际上，这两种现象总是紧密联系而不可分割的．透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学．对此，应从以下三个方面来认真分析教材．

1．电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行，这两种方式均在高中教材里体现出来．只有明确它们各自的特征及相互联系，才能有计划、有目的地提高学生的思维品质，培养学生的思维能力．

场的方法是研究电磁学的一般方法．场是物质，是物质的相互作用的特殊方式．中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来，静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等，组成一个关于场的系统，该系统包括中学物理电学部分的各章内容．

“路”是“场”的一种特殊情况．中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等．

“场”和“路”之间存在着内在的联系．麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的．“场”是电磁运动的实质，因此可以说“场”是实质，“路”是方法．

2．物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律，以及它们的相互联系．

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来．物理定律的形成，也是在物理概念的基础上进行的．但是，物理定律并不是绝对准确的，在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性，因此其适用范围有一定的局限性．

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律．库仑定律的实验是在空气中做的，其结果跟在真空中相差很小．其适用范围只适用于点电荷，即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况．

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律．欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的．欧姆定律的运用有对应关系．电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体．

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念．

“电磁感应”这一章，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律．在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线．本章以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础．电磁感应的重点和核心是感应电动势．运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步．麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步．

3．通过电磁场在各方面表现的物质属性，使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的．大量实验证明在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着．电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用．运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场．磁体的周围也存在着磁场．磁场也是一种客观存在的物质．磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用．现在，科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点，并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态．

运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其它运动的电荷（电流）有磁场力的作用．所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的．麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象，得出结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场．按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场．电磁场由近及远的传播就形成电磁波．

从场的观点来阐述路．电荷的定向运动形成电流．产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场．导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处．导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷．当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止．

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终，使知识学习与智能训练融合于一体

1．场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题．第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键．电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念．电场线，磁感线是形象地描述场分布的一种手段．要进行比较，找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解．

2．电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用．在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如，场不是力，电势不是能等．场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度．在电场中用电场力做功，说明场具有能量．通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就谈不上电荷的电势能了．

3．认真做好演示实验和学生实验，使“潮抽象的概念形象化，通过演示实验是非常重要的措施．把各种实验做好，不仅使学生易于接受知识和掌握知识，也是基本技能的培养和训练．安排学生自己动手做实验，加强对实验现象的分析，引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力．从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看，应着力培养学生的独立实验能力和自学能力，使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上．

电磁感应及其应用范文第5篇

知识目标

1、知道安培的分子电流假说．

2、知道电和磁是相互联系的．

3、了解磁性材料及其应用．

能力目标

1、通过本书教学，了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用．

2、通过演示实验和实物展示，掌握一些实用的磁性材料的常识，培养学生理论联系实际的能力．

情感目标

进行物理方法教育：培养学生形成科学研究的思维方式，即实验基础科学假说实验检验理论．

教学建议

教材分析

教材本节的重点是：磁铁的磁场也是由运动电荷产生的．难点是学生对安培分子电流假说的理解．教师可以利用深化物质微观结构观点使学生理解分子电流．

教法建议

教学可以采用学生自主学习的方法，在引入时，可以让学生思考：为什么通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似？是否磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题？让学生认真思考联系．在通过演示实验验证，在学生自主学习的基础上，在教师指导点拨下总结规律．通过实验和讲解扩展磁性材料知识．

教学设计方案

安培分子电流假说磁性材料

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1、知道安培的分子电流假说．

2、知道电和磁是相互联系的．

3、了解磁性材料及其应用．

（二）能力训练点

1、通过本书教学，了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用．

2、通过演示实验和实物展示，掌握一些实用的磁性材料的常识，培养学生理论联系实际的能力．

（三）德育渗透点

进行物理方法教育：培养学生形成科学研究的思维方式，即实验基础科学假说实验检验理论．

（四）美育渗透点

通过精美的实验仪器展示，培养学生对物理仪器工艺美的审美感受力，通过物理学研究思维方式的训练和培养，提高学生对物理学推理过程的逻辑美的审美感受力．

二、学法引导

1、教师通过复习提问法引入，通过学生自学课本，了解安培分子电流假说，通过演示实验法验证，通过启发使学生理解电本质．

2、学生认真思考，细心观察实验，在教师指导下自学课本，分析总结．

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

磁铁的磁场也是由运动电荷产生的．

2、难点

安培分子电流假说的理解．

3、疑点

分子电流的微观本质．

4、解决办法

利用深化知识中学过的物质微观结构观点或理解分子电流．

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

条形磁铁、软铁棒、大头针、电源、通电螺旋管、小磁针、塑料棒、铝棒、铜棒、铁架台、变压器铁芯．

六、师生互动活动设计

教师复习提问引入，学生认真思考联系．通过演示实验验证，学生自学课本知识，在教师指导点拨下总结规律．通过实验和讲解扩展磁性材料知识．

七、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

本节课首先讲述磁铁和电流的磁场是否有本质上的一致，然后介绍磁性材料的特点及常见的磁性材料．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1、引入新课

从上节课的学习中，我们发现磁体和电流这两种完全不同的物质周围空间都存在着磁场，且通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似，这说明了什么问题？

电与磁之间一定有某种联系，磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题．

2、安培的分子电流假说

身体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的，而电流的周围又有磁场，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的．那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的？

安培提出在磁铁中分子、原子存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体．

磁铁的分子电流的取向大致相同时，对外显磁性；磁铁的分子电流取向杂乱无章时，对外不显磁性．

3、假说的验证

（l）能解释实验现象

现象一：软铁棒被磁化．演示：软铁棒未被磁化前无磁性；磁化后有磁性，能吸引大头针．

现象二：磁铁受到猛烈的敲击会失去磁性．

演示：猛击磁铁，观察小磁针偏转情况．

（2）近代的原子结构理论证实了分子电流的存在．

根据物质的微观结构理论，微粒原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，核外电子带负电，电子在库仑力的作用下，绕核高速旋转，形成分子电流．

4、磁现象的电本质

科学假说在人们认识自然奥秘中有着重要的作用，是人们研究科学发展的一种重要方式，经过实验验证后的假说就升华为理论，即安培分子电流理论．从该理论中，我们可以清楚地看到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．

5、磁性材料

（1）不同的物质磁化程度不同

演示：通电螺线管上方悬挂小磁针，先在螺线管中先后插入塑料棒、铜棒、铝棒，观察磁针偏转情况．再分别插入软铁棒、变压器铁芯，观察磁钉偏转情况．

大多数物质对磁场的影响很小，只有少数几种物质如铁、镍、钴及一些合金等才能对磁场有很大的影响，能使磁场增强几千倍，甚至上百万倍，这些材料叫铁磁性材料．

6、介绍硬磁性材料和软磁性材料

阅读课文，请学生回答：

（1）什么是硬磁性材料？什么时候用硬磁性材料？

（2）什么是软磁性材料？什么时候用软磁性材料？

（四）总结、扩展

本节课我们学习了安培分子电流假说，使我们认识到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．电与磁的统一是一个非常重要的思想，这个思想引导奥斯特发现了电流的磁效应，引导法拉第发现了电磁感应现象，最后引导麦克斯建立了统一的电磁场理论．

注意不要把一切磁场都看作是由电荷的运动产生的．因为变化的电场也会产生磁场．另外注意和化学中极性分子知识相结合编写理化综合题考察学生的综合应试能力．

八、布置作业

普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的，磁头结构如图所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动，录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连，磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化，扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化．根据学习的知识，把普通录音机录音的基本原理简明扼要地写出来．（放音的基本原理待学习了电磁感应后可知．）

答：声音的变化经微音器转化为电流的变化，变化的电流流过线圈，在铁芯中产生变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化，并留下剩磁，这样，声音的变化就被记录成不同程度的磁化．

九、板书设计

七、安培的分子电流假说、磁性材料

一、安培的分子电流假说

1、假说的提出

2、假说的验证

二、磁现象的电本质

磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．