金晶

摘 要：本文以教材中常規(guī)案例為對(duì)比，介紹了《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》的一個(gè)現(xiàn)代技術(shù)案例，首先從信息技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合以及非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用兩個(gè)角度進(jìn)行理論分析，然后指出該案例的不足并提出自己的建議。

關(guān)鍵詞：感應(yīng)電流；產(chǎn)生條件；案例；信息技術(shù)；非常規(guī)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）3-0073-5

1 案例介紹

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》是“人教版”高中物理選修3-2第四章第二節(jié)的內(nèi)容，在電磁學(xué)知識(shí)體系中占有很重要的位置。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律，在教材中起到了承前啟后的作用[1]。

1.1 常規(guī)案例

在教材編排中，本節(jié)主要是以初中已經(jīng)學(xué)過(guò)的閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流（圖1），問(wèn)還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，以此引入新課。

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圖1 初中實(shí)驗(yàn)

然后進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。第一組實(shí)驗(yàn)是（圖2），用導(dǎo)線將電流表并接在線圈兩側(cè)，把條形磁鐵的一個(gè)磁極向線圈中插入、抽出或停在線圈中，通過(guò)觀察電流表指針擺動(dòng)方向來(lái)判斷什么情況下產(chǎn)生了感應(yīng)電流。第二組實(shí)驗(yàn)（圖3）是模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)，將線圈A通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面，改變開(kāi)關(guān)和變阻器的狀態(tài)，觀察線圈B中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，問(wèn)能得出什么結(jié)論？

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圖2 第一組實(shí)驗(yàn)

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圖3 第二組實(shí)驗(yàn)

接下來(lái)進(jìn)行分析論證。在上面進(jìn)行的兩組實(shí)驗(yàn)中，第一組是由于磁鐵的插入和抽出，線圈中磁場(chǎng)變化，這種情況下產(chǎn)生感應(yīng)電流；第二組實(shí)驗(yàn)是由于移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片或改變開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使得線圈A中電流迅速變化，通過(guò)線圈B的磁感應(yīng)強(qiáng)度也在迅速變化，在這種情況下線圈B也有了感應(yīng)電流。再對(duì)新課引入的實(shí)驗(yàn)分析，可以把它簡(jiǎn)化看作導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)，使閉合導(dǎo)體回路包圍的面積在變化，在這種情況下同樣會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

歸納發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件與磁場(chǎng)的變化有關(guān)系，與閉合導(dǎo)體回路包圍的面積也有關(guān)系，最后以磁通量來(lái)描述產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，得出結(jié)論。

1.2 現(xiàn)代技術(shù)案例

該教學(xué)設(shè)計(jì)案例的課題仍然是探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，但是在設(shè)計(jì)上跟常規(guī)案例不同，可以說(shuō)更加注重活動(dòng)設(shè)計(jì)?？偟膩?lái)看，該案例可以分成3個(gè)部分。

第一部分包括兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，分別是觀察手搖式電筒發(fā)光情況（圖4）和轉(zhuǎn)動(dòng)微風(fēng)電扇扇葉（圖5），使二極管發(fā)光，同時(shí)請(qǐng)學(xué)生體驗(yàn)電路中的電流。

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圖4 手搖式手電筒 圖5 微風(fēng)電扇

（觀察手搖式手電筒發(fā)光情況）

教師：轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿前，閉合開(kāi)關(guān)，讓學(xué)生觀察手電筒有無(wú)發(fā)光；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿十多圈后，再閉合開(kāi)關(guān)，讓學(xué)生再次觀察手搖式手電筒的發(fā)光情況。（別看這種手電筒很小巧，它在地質(zhì)災(zāi)害等緊急情況下可大有用途，可以為災(zāi)區(qū)人民帶來(lái)光明和希望。要知道它可是應(yīng)急包中的必備物品哦！）

學(xué)生：觀察轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿前后手電筒亮度的變化。

（轉(zhuǎn)動(dòng)微風(fēng)電扇扇葉，使二極管發(fā)光）

教師：平常的微風(fēng)電扇除了能在夏天給我們消暑降溫外，還能夠“點(diǎn)亮”二極管。演示將微風(fēng)電扇插頭的兩個(gè)金屬片與發(fā)光二極管的兩個(gè)引腳相接觸。閉合開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)微風(fēng)電扇的扇葉時(shí)，二極管發(fā)光。

教師：再請(qǐng)一位同學(xué)感受一下電路中的電流。讓學(xué)生用手捏住微風(fēng)電扇插頭的兩個(gè)金屬片，提醒學(xué)生如果感到不適的話可以松開(kāi)手中的插頭。接著教師閉合開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉，學(xué)生會(huì)感到手部通過(guò)一陣微弱的電流。一個(gè)學(xué)生體驗(yàn)成功后，可以再讓一兩個(gè)學(xué)生體驗(yàn)一下。

在上面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)做完之后，特別是在學(xué)生體驗(yàn)到轉(zhuǎn)動(dòng)的扇葉中會(huì)產(chǎn)生微弱的電流之后，教師聯(lián)系在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)（圖6）：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。我們要探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，可如果我們沒(méi)有導(dǎo)體棒和馬蹄形磁鐵，又怎么完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀坑纱苏归_(kāi)本案例的第二部分“搖繩發(fā)電”。

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圖6 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

我們可以利用無(wú)處不在的地磁場(chǎng)，用導(dǎo)線代替導(dǎo)體棒來(lái)切割地磁場(chǎng)發(fā)電。但是地磁場(chǎng)比較微弱，產(chǎn)生的感應(yīng)電流可能比較小。為了捕捉這種微小的電流，我們需要使用微電流傳感器（圖7），它會(huì)將微弱的電流信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳送到計(jì)算機(jī)中，最終顯示在屏幕上。

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圖7 微電流傳感器

教師：向?qū)W生介紹能夠檢測(cè)微弱電流的DIS Lab微電流傳感器和DIS數(shù)字軟件分析系統(tǒng)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“搖繩發(fā)電”的可能性。

邀請(qǐng)學(xué)生參與“搖繩發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)。（圖8）

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圖8 搖繩發(fā)電

教師：將微電流傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，并與長(zhǎng)導(dǎo)線相連。數(shù)據(jù)采集器通過(guò)數(shù)據(jù)線接入計(jì)算機(jī)，選擇DIS軟件中的通用軟件，并將顯示方式選為“示波”，點(diǎn)擊開(kāi)始。如果回路中有微弱電流產(chǎn)生，數(shù)據(jù)采集器就會(huì)將微弱的電流信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)DIS軟件處理后，電流隨時(shí)間變化的圖像就會(huì)呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。

請(qǐng)兩位同學(xué)站上講臺(tái)，分別手持導(dǎo)線的一端，像跳長(zhǎng)繩時(shí)甩繩的同學(xué)那樣搖動(dòng)導(dǎo)線，其他同學(xué)請(qǐng)仔細(xì)觀察屏幕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)屏幕上呈現(xiàn)出了隨時(shí)間周期性變化的電流。（圖9）

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圖9 “搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)

教師：為什么搖動(dòng)導(dǎo)線在回路中會(huì)產(chǎn)生電流呢？

學(xué)生：可能是速度變化……

可能是位置變化……

可能是面積變化……

“搖繩發(fā)電”這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)源于“人教版”高中物理教材（選修3-2）《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》這一節(jié)內(nèi)容中的“做一做——搖繩能發(fā)電嗎？”在教材中，是用一條大約10米長(zhǎng)電線的兩端連在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上，形成閉合導(dǎo)體回路，兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)這條電線，問(wèn)：可以發(fā)電嗎？?jī)蓚€(gè)同學(xué)沿哪個(gè)方向站立時(shí)，發(fā)電的可能性比較大？

利用DIS系統(tǒng)和微電流傳感器來(lái)探究切割地磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流比傳統(tǒng)的搖繩發(fā)電，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上更加精進(jìn)。

第三部分，教師讓學(xué)生利用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)對(duì)手搖式手電筒的發(fā)光原理和微風(fēng)電扇使二極管發(fā)光的原理進(jìn)行分析。案例最后給出了手搖式手電筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖10）和微風(fēng)電扇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖11），并提供簡(jiǎn)單的原理分析。

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圖10 手搖式手電筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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圖11 微風(fēng)電扇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

手搖式手電筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：用手搖動(dòng)搖桿時(shí)，搖桿下端的永磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)（磁鐵為轉(zhuǎn)子，線圈為定子），線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，給蓄電池充電。閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，小燈泡接入蓄電池放電電路，小燈泡發(fā)光。

微風(fēng)電扇內(nèi)部結(jié)構(gòu)：閉合開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)微風(fēng)電扇的扇葉時(shí)，磁體跟隨扇葉一起相對(duì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)（磁體為轉(zhuǎn)子，線圈為定子），線圈中的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)線中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，二極管發(fā)光。

2 理論分析

該現(xiàn)代技術(shù)案例與教材中的常規(guī)案例相比較，最明顯的特點(diǎn)就是運(yùn)用了DIS系統(tǒng)和傳感器技術(shù)，測(cè)量和顯示上都更加簡(jiǎn)單和直觀。另一方面就是非常規(guī)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用。在常規(guī)案例中，使用的實(shí)驗(yàn)器材是靈敏電流表、線圈、條形磁鐵、滑動(dòng)變阻器，等等；而在現(xiàn)代技術(shù)案例中，使用的則是像微風(fēng)電扇、手搖式手電筒這樣來(lái)源于生活的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材。

下面將從這兩個(gè)方面對(duì)現(xiàn)代技術(shù)案例進(jìn)行理論分析。

2.1 信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

本案例中的第二部分，利用DIS系統(tǒng)和微電流傳感器來(lái)探究“搖繩發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)，就是利用信息技術(shù)來(lái)精進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的效果。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，是以10 m長(zhǎng)的電線與靈敏電流表連接。如果以25 m長(zhǎng)的導(dǎo)線，搖動(dòng)時(shí)兩人相距10 m，被搖動(dòng)的繩長(zhǎng)為15 m，進(jìn)行室外實(shí)測(cè)，沿東西方向時(shí)，300 μA靈敏電流表左右擺動(dòng)最大2至2.5格，且與搖繩速度有關(guān)[2]。使用這種方法來(lái)顯示閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)太小，實(shí)驗(yàn)效果并不明顯。如果減小繩子長(zhǎng)度，使學(xué)生相距7至8 m沿東西站立，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中最大半徑為1 m，在不考慮導(dǎo)線阻值的情況下經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算得到感應(yīng)電流為2 μA左右，這么小的電流很難用靈敏電流表檢測(cè)到[3]。如果將“一匝”變“多匝”，將這種微弱電流進(jìn)行放大，例如：將120 m左右的導(dǎo)線繞成9匝，每匝長(zhǎng)約13 m進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣能夠增大實(shí)驗(yàn)效果，但是耗材較多，而且在教室有限的空間里晃蕩，實(shí)施起來(lái)有一定的難度[4]。

這種情況下，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入DIS系統(tǒng)和傳感器，就是非常有必要的。既能夠滿足開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)的需要，也能夠滿足改造老實(shí)驗(yàn)的需要[5]。DIS系統(tǒng)下的微電流傳感器，可以測(cè)定1 μA以內(nèi)的電流，使用3 m長(zhǎng)的單匝電線便可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大大減小了對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地面積的要求，使得在教室內(nèi)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)成為可能。最重要的是，它能捕捉顯示搖繩發(fā)電產(chǎn)生的微弱電流，用信息技術(shù)的手段將其放大，學(xué)生可觀測(cè)到的效果明顯。而且靈敏電流表只能顯示產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向，如果搖繩速度改變，從靈敏電流表上并不能體現(xiàn)這種實(shí)時(shí)測(cè)量記錄，而在DIS系統(tǒng)上顯示的感應(yīng)電流動(dòng)態(tài)變化圖像也有利于學(xué)生進(jìn)一步記錄和分析。

使用信息技術(shù)能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)測(cè)量帶來(lái)翻天覆地的變化，顯示上變得更加直觀，而且往往更加簡(jiǎn)單方便，同時(shí)也容易激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)也有一些不足的地方。在該案例中，學(xué)生雖然知道了利用DIS獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但對(duì)于DIS在“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是如何得到的”這個(gè)問(wèn)題上存在比較大的困惑，實(shí)驗(yàn)要充分體驗(yàn)過(guò)程，才可以準(zhǔn)確理解結(jié)果的物理意義。但是，讓學(xué)生去理解DIS 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，顯然是非常困難的，這樣就很容造成學(xué)生的“知其然而不知其所以然”；而且，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行測(cè)量雖然可以準(zhǔn)確描述物理量之間的定量關(guān)系，但是中間過(guò)程的省略會(huì)造成學(xué)生動(dòng)手能力的缺乏[6]。但是無(wú)論如何，使用DIS系統(tǒng)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是一次教學(xué)手段上的革新，物理教師應(yīng)該有針對(duì)性地使用，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理教學(xué)的有效整合。

2.2 非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用

非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)是相對(duì)于使用專門實(shí)驗(yàn)器材的常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)而提出的概念，它是指利用學(xué)生熟悉的生活中易得的物品、材料、器具、人體或人體局部以及兒童玩具等開(kāi)發(fā)進(jìn)行的一類體現(xiàn)自創(chuàng)性、體驗(yàn)性、趣味性、簡(jiǎn)易性、生活化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)[6]。從實(shí)驗(yàn)方式上來(lái)看，非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)常常采用比較靈活與簡(jiǎn)便的方式與形式[7]。

在該案例中，教師使用的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：觀察手搖式手電筒的亮度變化情況和微風(fēng)電扇扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)能使二極管發(fā)光，都是非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用。這些實(shí)驗(yàn)器具都是來(lái)自于生活中，與廠制的專門化器材相比，雖然顯得有點(diǎn)粗糙，但是在實(shí)際的物理教學(xué)中往往有其獨(dú)特的教育價(jià)值。

2.2.1 非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)性特點(diǎn)

非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材一般都是取自于生活，比較容易得到，更加有利于學(xué)生去親身體驗(yàn)和操作，而不用擔(dān)心弄壞實(shí)驗(yàn)儀器而搞得小心翼翼。在案例的第一部分中，教師閉合開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)微風(fēng)電扇扇葉，二極管發(fā)光，請(qǐng)同學(xué)感受一下電路中產(chǎn)生的電流，學(xué)生會(huì)感受到手部通過(guò)一陣微弱的電流，教師提醒學(xué)生如果感到不適可以松開(kāi)手。學(xué)生看到微風(fēng)電扇扇葉切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流可以使二極管發(fā)光，同時(shí)還親身體驗(yàn)到了其中感應(yīng)電流的存在，這種體驗(yàn)過(guò)程可以使學(xué)生更加容易理解感應(yīng)電流，而不是虛幻的想象感應(yīng)電流的存在。研究表明，對(duì)感受到的信息加工水平越深，保持越好。非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)性特點(diǎn)無(wú)疑是促進(jìn)知識(shí)保持的有效手段之一。

2.2.2 非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的趣味性特點(diǎn)

非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)器材的本來(lái)用途都并非為實(shí)驗(yàn)而設(shè)，把這些東西運(yùn)用到課堂中來(lái)，人為地賦予它新的用途，學(xué)生首先會(huì)感到新奇，引起學(xué)生的求知欲望。而且利用非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材做實(shí)驗(yàn)，相比常規(guī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)過(guò)程也不再枯燥乏味。探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件這節(jié)內(nèi)容在“人教版”教材中使用的主要是線圈、靈敏電流表、滑動(dòng)變阻器等正規(guī)器材，與該案例中使用的手搖式手電筒和微風(fēng)電扇相比，就顯得不那么生動(dòng)有趣。但是，非正規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的定性程度高，測(cè)量誤差比較大，雖然用在課堂的引入和結(jié)尾部分都會(huì)起到良好的教學(xué)效果，但是它并不能完全取代常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)。

3 案例不足

現(xiàn)代技術(shù)案例《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》更加注重探究和活動(dòng)設(shè)計(jì)，內(nèi)容設(shè)計(jì)上相比傳統(tǒng)案例也更加新穎，如果以此案例進(jìn)行教學(xué)，無(wú)疑能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，但與此同時(shí)也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是知識(shí)的鋪陳很不到位。

從案例的第二部分“搖繩發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)來(lái)看，數(shù)據(jù)采集器將微弱的電流信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)DIS軟件處理后，電流隨時(shí)間變化的圖像就會(huì)呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。教師提問(wèn)，為什么搖動(dòng)導(dǎo)線能在回路中產(chǎn)生電流呢？學(xué)生猜想可能是由于速度、位置或面積變化等原因?qū)е碌?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)可以抽象成教材常規(guī)案例里作為新課引入的實(shí)驗(yàn)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。搖繩速度的變化影響的是產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小，在教室有限的空間內(nèi)改變位置也并不能改變此處的地磁場(chǎng)大小，而根本決定是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的因素是搖繩引起的面積變化，即在磁場(chǎng)中的閉合導(dǎo)體回路的面積變化與產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有關(guān)系。通過(guò)控制變量，觀察屏幕上電流隨時(shí)間變化的圖像，可以定性地得出結(jié)論。但是，如果要探究通過(guò)線圈的磁場(chǎng)變化是否能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個(gè)“搖繩發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)就很難做到了。

另外，在案例給出的手搖式手電筒和微風(fēng)電扇內(nèi)部結(jié)構(gòu)中可以看出，兩者都是磁體相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)，如果可以讓學(xué)生直觀地看到或理解通過(guò)線圈的磁場(chǎng)變化了而產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么就可以解決上面的問(wèn)題，但是顯然很難實(shí)現(xiàn)。而且案例最后讓學(xué)生能夠運(yùn)用本節(jié)所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋手搖式手電筒和微風(fēng)電扇的原理，本身就是不太合理的。因?yàn)椋凑者@樣的設(shè)計(jì)，學(xué)生基本不太可能得出磁通量的變化是感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件的結(jié)論。

為了完善這個(gè)案例，同時(shí)又能保證其現(xiàn)代技術(shù)性和學(xué)生體驗(yàn)性，可以利用DIS系統(tǒng)將教材中的常規(guī)案例進(jìn)行改進(jìn)[8]，補(bǔ)充到該案例中來(lái)。

將導(dǎo)線彎成一個(gè)單匝線圈，并與微電流傳感器相連接，微電流傳感器與數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，控制單匝線圈的位置和面積不變，用一個(gè)磁鐵依次插入導(dǎo)線中、靜止放在導(dǎo)線中、最后從導(dǎo)線中拿出來(lái)。如果回路中有微弱電流產(chǎn)生，數(shù)據(jù)采集器就會(huì)將微弱電流信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)DIS軟件處理，就會(huì)在屏幕上呈現(xiàn)出很短時(shí)間的感應(yīng)電流圖像。再結(jié)合“搖繩發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)，歸納得出感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。

教材中的常規(guī)案例雖然沒(méi)有本文中介紹的現(xiàn)代技術(shù)案例特點(diǎn)分明，但是教學(xué)思路清晰，符合學(xué)生的認(rèn)知，是常規(guī)教學(xué)中不可或缺的，兩個(gè)案例各有優(yōu)缺點(diǎn)，不可片面看待。

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（欄目編輯 鄧 磊）