高中 物理 探究实验 进阶难度 电磁感应

探究感应电流产生的条件

法拉第电磁感应定律的入门实验

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用条形磁铁插入、拔出螺线管,观察电流表指针偏转情况,探究产生感应电流的条件。

配套虚拟仿真:探究感应电流产生的条件(虚拟探究)

用条形磁铁插入、拔出螺线管,观察电流表指针偏转情况,探究产生感应电流的条件。

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实验目的

  • 知道产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。
  • 会用楞次定律判断感应电流的方向。
  • 理解「磁通量变化」的含义。

实验原理

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中就会产生感应电流,这一现象叫电磁感应。

楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

也就是说:磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;磁通量减少时方向相同。可以对「增反减同」进行记忆。

关键公式 / 方程式 E = n·ΔΦ / Δt

实验器材

灵敏电流计
线圈(螺线管)
条形磁铁
导线
(可选)滑动变阻器、副线圈

实验步骤

1

连接回路

把螺线管与灵敏电流计连成闭合回路,观察电流计指针的偏转方向。

2

插入磁铁

把条形磁铁的 N 极快速插入螺线管,观察指针偏转方向;静止不动时再观察指针是否偏转。

3

拔出磁铁

把磁铁从螺线管中拔出,观察指针偏转方向与插入时是否相反。

4

改变速度

分别缓慢插入和快速插入磁铁,比较指针偏转幅度的大小。

5

改变磁极

换用 S 极插入和拔出,比较偏转方向与用 N 极时是否相反。

实验现象

磁铁插入螺线管时指针向一侧偏转,拔出时向相反方向偏转。

磁铁在螺线管中静止不动时指针不偏转。

插入速度越快,指针偏转幅度越大。

实验结论

结论

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流。感应电流的方向与磁通量的变化方向有关,遵循楞次定律(增反减同)。磁通量变化越快,感应电动势越大。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

灵敏电流计为精密仪器,注意量程,避免大电流损坏。

插拔磁铁时动作不宜过猛,防止碰坏线圈。

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