实验十四选做
探究电磁感应现象
电磁感应
实验原理
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势和感应电流,这种现象称为电磁感应现象。磁铁插入或拔出线圈时,线圈中磁通量变化,产生感应电流,检流计指针发生偏转。磁铁运动越快,磁通量变化率越大,感应电流越大。
交互模拟(3D)
拖拽旋转视角,移动磁铁穿过线圈,观察磁感线变化和检流计偏转
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磁通量 Φ: 0.00
感应EMF: 0.00
电流方向: 无
磁铁状态: 静止
拖动滑块移动磁铁,或点击"自动演示"
实验目的
- 探究产生感应电流的条件
- 理解磁通量变化是产生感应电流的本质原因
- 初步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系
实验器材
- 条形磁铁
- 线圈(或闭合导体回路)
- 灵敏电流计(检流计)
- 导线
- 蹄形磁铁
- 导体棒
- 滑动变阻器
- 学生电源
- 开关
实验步骤
- 将线圈的两端与灵敏电流计连接成闭合回路
- 将条形磁铁的 N 极插入线圈,观察电流计指针是否偏转及偏转方向;保持磁铁在线圈中静止,观察指针;再将磁铁从线圈中拔出,观察指针
- 改用 S 极插入、拔出线圈,重复实验,比较指针偏转方向
- 将磁铁换为蹄形磁铁和导体棒:闭合回路中导体棒做切割磁力线运动,观察电流计指针偏转
- 将导体棒与电源、开关、滑动变阻器连接,改变电流大小,观察与电流计相连的另一线圈中感应电流的变化
- 分析各种情形下磁通量的变化情况,总结产生感应电流的条件
实验结论
- 闭合回路中磁通量发生变化时,回路中产生感应电流;磁通量不变时,即使导体在磁场中,也没有感应电流
- 导体做切割磁力线运动是磁通量发生变化的一种情形,不是产生感应电流的唯一条件
- 感应电流的方向与磁通量的变化方式有关:磁通量增加与减少时,感应电流方向相反(初步体会楞次定律)
交流与评价
- 磁铁静止在线圈中时,为什么没有感应电流?
- 产生感应电流的本质条件是什么?切割磁力线是否一定能产生感应电流?
- 如何根据指针偏转方向判断感应电流方向与磁通量变化的关系?
注意事项
- 灵敏电流计很灵敏,连接时要防止短路,读数时视线要与指针垂直
- 磁铁插入、拔出线圈时要快而稳,便于观察指针偏转
- 实验电路连接完成后要经检查再通电
- 注意区分原磁场方向与感应电流产生的磁场方向