淺析高中物理電磁感應定律的學習

林慧

摘 要：高中物理是一門一實驗為基礎的思維邏輯強、較為抽象的學科，一直是我們高中生整個高中生涯物理學習過程中的難點。尤其是法拉第電磁感應定律，是非常重要的考點，經常入選高考物理壓軸題，難度可見一斑。我們在學習這部分知識點時要加以注意。

關鍵詞：高中物理;電磁感應定律;實驗;應用

隨著電與磁的發展，越來越多的科學實驗將電與磁聯系在一起，電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一，它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面，它的發現在科學上和技術上都具有劃時代的意義，它不僅豐富了人類對于電磁現象本質的了解，也推動了電磁學理論的發展，而且在實踐上開拓了廣泛應用的前途。

一、電磁感應定律背景

隨著物理實驗的深入研究，物理中電生磁現象已經得到證實，從而引起他們的思考，是否磁也可以產生電，奧斯特，法拉第等眾多科學家開始實驗，經過一次又一次的失敗，堅持不懈，終于在1831年，法拉第在通電導線中插入磁棒時，發展指針發生偏轉，且只有一瞬間的偏轉現象，當磁棒穩定時，觀察不到偏轉現象，當拿走小磁棒時，會發現又觀察到磁針又發生偏轉，第一次觀察到電流變化時產生的感應現象，揭示了感應現象的奧秘，同時也將物理推向了一個高層次領域，最終這一榮譽也實至名歸。

二、電磁感應的實驗

實驗一：將線圈A的兩端接在電流計上，回路中沒接電源時，電流計不會發生偏轉，而當一根磁棒插入線圈時，在插入的過程中電流計的指針發生偏轉，即線圈中產生了電流，即感應電流，當磁棒在線圈中不動時，電流的指針就不再偏轉，這時線圈中沒有感應電流，在磁棒從線圈內拔出，在拔出的過程中電流計指針又發生偏轉，偏轉的方向與插入磁棒時相反，這表明感應電流與前面相反。在實驗中磁棒插入或拔出的速度越快，電流計指針偏轉的角度就越大，也就是說磁感應電流越大。實驗二：取另一個線圈與直流電源相連，用這個通電線圈重復上面的實驗，可以觀察到同樣的現象，也就是說在通電線圈和另一個線圈相對運動的過程中，線圈中產生感應電流，相對運動的速度越快，感應電流越大，相對運動的方向不同，感應電流的方向也不同。通過兩個實驗，當穿過閉合回路，線圈A和電流計組成的回路的磁通量發生變化時，回路中就產生感應電流，也就是產生感應電流的條件。

三、實驗公式

e=d￠/dt，d￠產生磁通量，導體回路中的感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比，這個結論叫做法拉第電磁感應定律。即無論回路的繞行方向怎么選擇，感應電動勢的正負總是與磁通量變化率的正負相反。e=BIL，這是通電導線在磁場中運動時產生的感應電動勢，表明電動勢的大小與磁場強度，通電導線電流的大小，通電導線的有效長度有關。

四、電磁感應定律的應用

通過電磁感應定律現象可以引出楞次定律，即閉合回路中感應電流的方向，它所激發的磁場來阻止引起感應電流的磁通量的變化。線圈的N級出現在上端，與磁棒的N級相反，兩者互相排斥，其效果是反抗磁棒的插入，同樣線圈的s級出現在上端，它和糍棒的n極互相吸引，其效果是阻止磁棒的拔出。即感應電流的效果總是反抗，引起感應電流的原因。同樣渦電流和電磁阻尼，以及趨膚效應都是電磁感應定律的宏觀表現，楞次定律也是電磁效應的一個宏觀表現，當外部磁場增大時，電流導線產生的磁場會減小，當外部磁場減小時，電流磁場會增加，即阻礙外界磁場的變化，同時也會阻礙相對運動。

再者在電線旁放一個小磁針，未通電時發現小磁針并沒有偏轉，沒有任何轉動現象，當給電線通上電流時，會發現小磁針發生偏轉，當通上相反方向的電流時，發現小磁針的偏轉方向相反，這一現象同樣是電生磁的宏觀表現，小磁針在磁場的作用下受力發生運動。將電磁現象運用到生活中的現象還有很多，如繼電器等等。

五、總結

電磁感應定律在電與磁之間起到了很好的轉化作用，解釋了電流周圍磁場的現象，同時也在電流產生磁場，磁場引起電流的產生起到了至關重要的作用，將物理電磁方面的發展推向了一個全新的高度，同時在日常生活中也廣泛應用。如今，物理屆中對電磁電流方面的研究仍未結束，也不會結束，隨著不斷的發展，在不久的將來，會迎來一個全新的物理層面。

參考文獻

[1]陳麗珊，陳海《基于高中物理學科核心素養的物理教學探究》，《基礎教育研究》2016（20）

[2]牟柏源《在高中物理學習中的困難及策略探究》，《高考》2016（15）

（作者單位：德化一中高二（五）班）