自感现象演示仪的设计、制作与教学

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自感现象演示器的设计与改进

自感现象演示器的设计与改进
的误 解 , 们 对 这 一 演 示 装 置 重 新 进 行 了 设 计 和 改 我
进 .
图3
示 的 电 路 , 通 电 和 断 电 时 的 自感 现 象 能 在 同 一 装 使
置 演示 .
2如 何选 择 元件 .
( ) 了 提 高 L R的 值 , 选 择 ,较 大 , 1为 / 应 J R较 小
线 圈 产 生 的 瞬 时 电 动 势 大 小 , 择 合 适 的 发 光 二 极 选 管 ( 反 向 耐 压 及 允 许 通 过 的 最 大 正 向 电 流 考 虑 ) 从 ,
以免 二 极 管 被 损 坏 , 择 合 适 的 电 位 器 凡 , 整 其 选 调
感 现 象 明 显 , 增 加 f值 , 增 大 L R 的 值 . 应 即 /
发光 二极 管 . ( )为 了 消 除 3
立 的 , 易 让 学 生 产 生 这 样 的 误 解 : 1所 示 的 装 容 图
置 , 通 电 时 有 自感 现 象 , 断 电 时 没 有 自感 现 象 ; 在 在 图 2所 示 的 装 置 , 断 电 时 有 自感 现 象 , 通 电 时 在 在
图 1
图 2
的线 圈 . 圈 的匝数 越 多 , 线 L越 大 . 这 又 增 大 了 线 但 圈 的 电 阻 . 外 线 圈 的线 径 小 也 是 线 圈 电 阻 大 的 原 另
Байду номын сангаас
1 设 计 思想
() 长 尺一 电路 的暂 态 过 程 , 高 演 示效 1延 提
果 . 图 1 流 过 线 圈 的 电 流 和 时 间 的 函 数 关 系 i= 对 , (/ ( r R) 1一e ) f = L R, , / L是 线 圈 的 自感 系 数 ,

自制教具“电磁感应演示仪”的设计与使用

自制教具“电磁感应演示仪”的设计与使用
· 54·
袁学与管理2018年3月1口
自制 教 具 “电磁 感 应 演 示仪 ”的设 计 与使 用
商 乐
(北 京师 范 大 学 第 二 附 属 clI .一It ,lO008g)
摘 要 “探 究什 么情 况 下磁 可 以 生 电”是初 中物 理 的重 点 实验 ,也 是 高 中物 理 要进 一 步 学 习的 内容 由于传 统 演 示 装 置 自身的 不 足 ,导致 学生 在 理 解 感 应 电 流 产 生 条件 上 存 在 困难 本 文 自制 了教 具 “、乜磁 感 应 浈 示仪 ”,并 诠 释 了 教 具 的 制 作 过 程 及 使 用 效 果 实验 中能 丸观 演 示 导体 是 否切 割 磁 感 线 ,变抽 象 为形 象 ,将 实验 操 作 的 不 可控 变 为 可控 ,增 强 了 实验 的科 学性 ,也 增 进 了 学 生对 实验 和 对 相 关 概 念 的理 解
脱演 爪 ,学q- ̄;j该 验 的理 解 m抽 象变 为形 象 ,实 验 时 的操 作 Ⅱ土… 不 可控 变 为可 控 ,很 好 地 解 决 _r “探 究什 么情 况下磁 呵以, ”这个 一 实验 的落 实
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图 3
该教 典 演 爪 时 川 来 切割 磁 感 线 的导 体 足 一 小 段 铜 导线 ,部 分剥 去 绝缘 皮 川 来接 人 电路 切割 磁 感 线 ,未 剥 绝缘 皮 的【『!lJ是操 作 fl手握 部 分 f4{于 只
关 键 词 自制 教 具 磁 生 电 切 割 磁 感线 感 应 电流
物理 是 一 门 以实 验 为基 础 的 学科 ,在 教学 中落 实 好 每 个重 点 实 验 对 推 进 物 理 学 科 核 心 索 养 的 培 养有 着至 关重 要 的 作用 “探 究 什 么情 况 下 磁 町以 生 电 ”是人 教 版 九年 级 《物 理 》(全一 JJJj‘)第 二 卜章 5节 “磁 生 电 ”巾一 个十分 重要 的实验 常 规教学 巾 , 一 般 采用 如 图 1所 示装 置 进行 实 验 ,通 过 象 性 的 将导 体 AB左 右 、 卜下 移动 来 说 明让 导 体 AB }刀割 或 不切 割 磁 感线 ,再结 合灵 敏 检 流计 指 针 的 偏转 j 否 ,进 而得 “闭合 电路 的一 部 分 导体 在 磁 场 l11做 切 割 磁感 线运 动 时 ,导 体 中就 产 生 电流 ”这 一 结 论 一 对 于 理解 力 、抽 象思 维 还 没达 到 一 定高 度 的 初 巾学 生 而 言 ,由于 磁体 周 罔磁 场 的 不 可 见性 ,对 于导 体 是 否切 割 了磁感线 一事 常 存 【禾]惑 。而 日_用 如 l所 示 实 验 装 置 演 示 导 体 AB不 切 割 磁 感 线 时 难 度 很 大 ,基 本 做 不 到 ,所 以最 终 实验 结 论 的 得 m 是非 常 牵强 的 。

通断电自感演示器的巧设计

通断电自感演示器的巧设计

率较 大 的可调线 绕 电阻 , 紧靠变 阻器符 号 固定 , 固
小, 同一 线 圈很 难 同时满 足 。为此 , 者选 用多个 笔
可拆 变 压器 的原 、 副线 圈反 复挑选 , 反复试 验获得
图 1
了非 常 理想 的演 示 效 果 , 功 解决 了弊 端 一 和 弊 成 端 四 。购买小 电珠 时 携 带一 块 数 字 万 用 表 测量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 尽量 选 择阻值 较 大 的小 电珠 。笔 者测 量过 不 同规 格 ( . V、 V、 . V) 同厂 家 的小 电 珠 , 25 4 63 不 阻值 差
通 断 电 自感 演 示 器 的 巧 设 计
口 胡 琪林
甘 肃省 民乐 县第 一 中学 7 4 0 350
摘 要 通 断 电 自感 现 象演 示 电路 的 设 计 形 式 多样 、 果 各 异 。 文 内的 设 计 立 足 于教 材 电路 , 件 换 位 , 计 巧 妙 、 材 廉 效 元 设 取
钉铆在 示教 板上 , 演 示 断 电 自感 现 象 中流 经 灯 在
泡 A 的 电流方 向时 , 以在 P Q之 间接人 中央 示 可 、
装、 固定 好 电 路 元 器 件 , 线 导 全 部 接 在 背 面 。在 演 示 通 电 自感 现 象 时 , s 同 时 打 开 。 s 、
在开 关 断 开 瞬间 猛 然一 亮 须 满 足 i 》 , R 《 即 R, 即线 圈的 电阻远 小于 灯泡 的 电阻 。
实验 中通 常 采 用 市 售 的小 电 珠 , 值 较 小 。 阻 而要 减小 线 圈的 电阻 , 又受线 圈 自感 系数 的制约 。
既要 保证 线 圈 自感 系 数 足 够 大 又 要 使 电 阻 足够

自感现象的创新实验设计

自感现象的创新实验设计

自感现象的创新实验设计作者:游峰来源:《中学物理·高中》2016年第11期【教学过程】1 引入新课师:我们先来玩一个小游戏,这里有一节干电池,我直接用手指按住电池的正负极,会不会触电?生:不会.师:肯定不会,是吧.现在我把它改装一下,我这个游戏叫做“千人震”,就是让很多人体验一下“震”的感觉,或者说,有个“触电的感觉”.这个装置,仍然只用一节干电池.一个支路连上一个线圈相连,另外一个支路,就需要同学们参与一下,谁愿意主动上来体验一下?演示:准备好了没有?我要合上开关了,没事(突然断开,学生一震)2 自感师:刚才这个游戏中,产生触电感觉的电流是谁提供的呢?生:线圈师:电池本身不会让人触电,这个线圈很神奇啊,它让我联想到了法拉第的线圈.法拉第的线圈神奇的地方在于发现了电磁感应现象.请个同学回顾一下以前学过的内容.如图1,闭合开关S,B线圈中会产生感应电动势(电流)吗?如果有,方向如何?生:会,感应电流的磁场与原磁场方向相反,用来阻碍原磁通量的变化.【演板】黑板上画出原磁场与感应磁场师:先判断原磁场的方向,在通电瞬间是增强的,感应电流的磁场与之反向.按照安培定则,判断感应电流的方向.师:我们刚才游戏中的线圈只有一个,干脆把B线圈去掉,结合刚才触电的现象,大家想想,A线圈自身上会发生电磁感应现象吗?即在A线圈自身上能产生感应电动势吗?生:会,或者不会师:如果会的话,会有什么情况发生?(若学生回答不会,就引导,万一会呢?)生:阻碍A的变化(师补充完整:这个感应电动势的效果是阻碍原电流的变化)【设想1-通电自感】通电时,线圈会阻碍自身电流变化,电流是“慢慢增强”.【设计实验】将灯泡与线圈串联,通过灯泡亮度的变化来反应电流的变化.步骤1:电流慢慢增大的效果是:灯泡慢慢变亮(效果不明显)(自感现象演示仪,只露出一个支路)是根本没有我们预想的效果出现呢?还是效果不明显呢?师:我们在研究问题时,不能粗略的判断后就放弃自己的设想,是不是应该更加充分的考虑后面这一种情况啊?有可能是“快慢”的视觉效果不明显?步骤2:直接看,视觉效果不明显.怎么办?对比!我们说某人跑得快,说不清楚,找个速度不慢的对比一下就可以了.我们可以再加一个支路与之对比.图3(撕开报纸隐藏的支路)观察结果:与R串联的灯泡直接变亮;与线圈串联的灯泡延后发光(说明设想合理)【提问】与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮?(用哪个原理可以解释)解释在接通电路的瞬间,电路中的电流增大,穿过线圈L的磁通量也随之增大,因而线圈中必然会产生感应电动势,这个感应电动势对应的感应电流阻碍线圈中电流的增大,所以通过A2的电流只能逐渐增大,灯泡A2只能逐渐亮起来.师:如果我将这个电路的开关断开,大家猜猜会发生什么现象?生:电流不会马上消失,而是慢慢变小.A1、A2的熄灭时间会延后师补充:电源给A1提供的电流直接没有了,与A2串联的线圈会让电流逐渐衰减,与A1形成一个回路,会让A1、A2一起慢慢熄灭.【设想2-断电自感】断电时,线圈会阻碍自身电流变化,电流会“慢慢变弱”.步骤1:灯泡慢慢变暗(效果不明显,基本看不出来)猜测原因:时间太短,难以区分(同学们思考讨论一下,可以如何改进)步骤2:【实验设计】学生可能会提出的方案方案一:把A1换成电流表思路:通过电流表来观察电流是否逐渐变小(图4)(结果:电流表“反应太慢”,无法显示)方案二:将灯泡A1换成二极管,二极管具有单向导电性,判断L中是否有电流通过二极管(图5);思路断开时,如果L中电流是逐渐减小,这个电流通过上方的“二极管”,“二极管”会闪一下.【提问】:断开电键,通过上方的“二极管”的电流会沿着什么方向?接“二极管”时正负极应怎样连接?解释在电路断开的瞬间,通过线圈的电流突然减弱,穿过线圈的磁通量也就很快减少,因而在线圈中产生感应电动势.虽然这时电源已经断开,但线圈L和上方支路组成了闭合电路,上方支路中有反向电流通过,二极管的正负极应与原电源正负极反向.由于二极管的单向导电性,断电之前不发光,断电之后二极管会闪一下再熄灭.方案三:干路中接入A3(图6),观察A3熄灭时间是不是比A1、A2延后(结果:电流持续时间太短,无法显示)方案四:电流一大(IL)一小(IA),从亮度上判断是否有反向电流通过A(1)把灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中.(2)接通电路,待灯泡正常发光,断开电路.现象:S断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭.解释在电路断开的瞬间,通过线圈的电流突然减弱,穿过线圈的磁通量也就很快减少,因而在线圈中产生感应电动势.虽然这时电源已经断开,但线圈L和灯泡A组成了闭合电路,在这个电路中有感应电流通过,并且因为IL> IA,所以灯泡会闪一下再熄灭.师:大家有没有觉得这个电路很眼熟呢?跟“千人震”的电路结构完全相同,你们就是电路中与线圈并联的灯泡啊!方案五:将灯泡换成电流传感器,用图象更清楚的说明电流的变化(图8)【传感器演示实验-通电自感与断电自感】通电时,相比IR,IL逐渐增大,曲线逐渐平缓.断电时,IL逐渐减小,曲线逐渐平缓;同时,IR突然反向,然后随IL逐渐减小,曲线逐渐平缓(图9).方案六:A2前面加线圈(很难有明显现象)让学生同时展开几个实验进行观察,然后说明元件的工作原理并解释现象归纳:通电自感:有线圈的电路电流只能逐渐增大断电自感:有线圈的电路电流只能逐渐减小特征:有线圈的电路电流不能发生突变总结:自感现象1.由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象.2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化.注意“阻碍”不是“阻止”,即对电流的变化起延迟作用.电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了.(而且这个变化率——斜率是在变小,越往后曲线逐渐平缓)(由于实验所占时间比较长,到此基本上40分钟就结束了.后面的内容,可以作为课后作业,让学生自己阅读思考)。

高中物理自制道具教案

高中物理自制道具教案

高中物理自制道具教案
教学目标:
1. 理解电磁感应的现象及原理;
2. 掌握自制电磁感应实验仪的制作方法;
3. 进行实验观察并记录实验现象。

教学准备:
1. 铜线圈、铁芯、玻璃试管、导线等材料;
2. 电池、开关、灯泡等电器元件;
3. 示波器或万用表等测量工具。

教学步骤:
1. 介绍电磁感应的概念,在黑板上画出相关示意图,并向学生解释原理;
2. 演示使用自制电磁感应实验仪产生电磁感应现象,如灯泡亮起等;
3. 分组让学生制作自己的电磁感应实验仪,指导他们正确连接电路线路;
4. 学生按照自己设计的实验方案进行实验操作,记录实验现象;
5. 学生展示实验结果并进行讨论,总结实验规律和结论。

教学内容:
1. 电磁感应的概念及原理;
2. 自制电磁感应实验仪的制作方法;
3. 实验观察、记录和总结。

教学延伸:
1. 增加实验难度,让学生设计更复杂的电磁感应实验仪;
2. 探讨电磁感应在生活中的应用,如发电机、变压器等。

教学评价:
1. 学生根据实验结果撰写实验报告,评估实验过程和结论的准确性;
2. 教师检查学生制作的电磁感应实验仪的质量和正确性。

教学反思:
1. 学生在实验操作中是否有安全意识,是否能独立完成实验操作;
2. 学生对电磁感应原理及实验仪器的理解是否深入。

(注:以上教案仅供参考,具体教学过程和内容可根据实际情况进行调整和修改。

)。

(完整版)《自感现象及其应用》教学设计

(完整版)《自感现象及其应用》教学设计

5850字.《自感现象及其应用》教学设计广州市花都区实验中学物理科陈丽华★新课标要求(一)知识与技能1.知道什么是自感现象。

2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。

3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

(二)过程与方法1.通过对两个自感实验的观察和讨论,培养学生的观察能力和分析推理能力。

2.通过自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。

(三)情感、态度与价值观自感是电磁感应现象的特例,使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点.★教学重点1.自感现象。

2.自感系数。

★教学难点分析自感现象。

★教学方法通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验★教学用具:自感现象示教板,CAI课件。

★教学过程(一)引入新课教师:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?学生:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中就有感应电流产生。

教师:引起回路磁通量变化的原因有哪些?学生:磁场的变化;回路面积的变化;电流的变化引起磁场的变化等.教师:这里有两个问题需要我们去思考:(1)在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?(2)当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?本节课我们学习这方面的知识.(二)进行新课1、自感现象教师:当电路自身的电流发生变化时,会不会产生感应电动势呢?下面我们首先来观察演示实验。

[实验1]演示通电自感现象.教师:出示示教板,画出电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。

闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。

重新闭合S,观察到什么现象?(实验反复几次)学生:跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。

电磁学中自感现象的电路设计及演示方法

电磁学中自感现象的电路设计及演示方法

电磁学中自感现象的电路设计及演示方法作者:宋阳来源:《电子技术与软件工程》2016年第04期摘要自感现象作为一种特殊的电磁感应现象。

由于其特殊性,学生很难理解,通过实验演示,让学生切实感受到自感现象的存在,从而加深对教学内容的理解。

本文介绍了四种自感现象的实验演示方法,通过实验演示揭示电路通、断电瞬时电感线圈中感应电动势的存在及其作用。

【关键词】自感电动势瞬时当通过电感线圈本身的电流发生变化时,在线圈自身产生感应电动势的现象叫做自感现象。

自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化,其大小由线圈本身结构(电感量)决定。

认识自感电动势的存在及其作用,是电路分析的基础,对指导生产实践具有重要意义。

在教学过程中让学生观察通电自感现象和断电自感现象,了解导体本身的电流变化引起磁通量的变化,总结出产生自感现象的原因;让学生切实感受到自感现象的存在,从而加深对教学内容的理解。

1 电路设计及演示方法1.1 实验演示方法一电路连接如图1(a)和图1(b)。

元件参数如下:E:直流稳压电源6vL1、L2、L3:6.3v、0.15A小灯泡W:20Ω、1A滑线变阻器L:L>1H、RS:单刀开关操作步骤:(1)按图(a)接好电路,演示前先接通S,调节W,使L1、L2亮度相同,然后断开S。

(2)观察通电时自感:迅速闭合S,可看到L1先亮,L2后亮,稳定后二者一样亮。

解释:S闭合瞬间,电路中电流发生突变,L中产生与电源电动势方向相反的自感电动势。

所以,作用于L2上的电压小于作用于L1上的电压,结果L1先点亮,L2暗淡。

随后电流的变化减小,L两端自感电动势逐渐消失,L1、L2最终达到相同亮度。

(3)观察断电时自感现象:如图1(b)接好电路,闭合S,L3点亮,迅速断开S,可看到L3并不立即熄灭,而是更亮一下,然后才熄灭。

(4)解释:接通电源后,通过灯泡L3和自感L的电流分别为:方程的解为,断电瞬间t=0时,I=IL>>IR,故断电瞬间,灯泡比断电前要亮得多。

自感现象演示实验的教学设计

自感现象演示实验的教学设计

自感现象演示实验的教学设计
程柏
【期刊名称】《物理实验》
【年(卷),期】2022(42)10
【摘要】对传统自感演示实验的疑难问题作出理论分析,提出了新的实验教学设计.通过4个自制实验展示板,形成科学探究的逻辑链,依照引入自感概念→确立自感规律→解惑自感疑难→深化自感本质的教学逻辑逐步展开,弥补了传统自感演示实验的逻辑断裂.另外,将自感现象与力学现象类比,深化自感现象的本质——电磁惯性,实现新旧知识和力电思想方法的统一.
【总页数】4页(P60-63)
【作者】程柏
【作者单位】新疆兵团第七师高级中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.同时演示两种自感现象的实验设计
2.自感现象演示实验教学的改进
3.自感现象演示实验的创新设计
4.6.2EF型自感现象演示实验仪的设计原理和特点
5.自感现象演示实验的创新设计
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1 引言
目前,物理电磁感应章节中自感现象内容的教学,大多采用“J2446自感现象演示器”
进行实验演示.该演示器将“通电自感现象”和“断电自感现象”用两组独立的器材分左右安
装在同一块演示板上使用.为了达到演示效果,自感线圈用漆包线绕在较大的硅钢片铁芯上制
成,因而器材只能是专业厂家生产,且成本较高、体积又大.特别是通电自感装置,要求提供
的电源电压较高,实验时一般用学生电源供电.上述原因使得其只适合课堂教学演示,而不太
适合学生分组实验.
事实上不管是通电还是断电,流过线圈中的电流均发生了变化,都会引起自感电动势的
产生,都存在自感现象.但原演示器能看到通电自感现象的却不能看到断电自感现象;能看到
断电自感现象的却不能看到通电自感现象,因而只能采用分开演示的办法,使学生在接受新
知识的同时,仍有许多疑虑,不利于学生对所学知识点的理解和接受.再者,该演示器在演示
通电和断电自感现象时,不能直观反映出自感电动势、自感电流的方向.
针对现有演示器的不足,我们设计制作了简洁廉价的、又能用同一套器材演示出通电和
断电自感现象,且能直观反映出自感电动势、自感电流方向的仪器—自感现象演示仪.它既能
用于教学演示,又适合学生分组实验.使学生能够自主学习、合作探究,达到更好地理解和掌
握所学知识点的目的.
2 自感现象演示仪的实验原理和主要部件连线示意图
2.1 实验原理图
2.2 主要部件连线示意图
主要部件名称、连线示意如图2所示.
3 制作工具与材料
尖嘴钳,电烙铁,绕线机,直径约2.2 cm、高约4 cm的PVC套管一段(护线管),干电
池二节,工作电压2 V~3 V的小型高亮度LED二枚(红、绿各一枚),用于LED安装的6 cm
×6 cm泡沫面板一块,与泡沫板等大的印有LED符号和连线的彩印纸一张,铁氧体磁芯一幅
(或用废旧彩电行输出中的磁芯),约10 m长、线径0.5 mm漆包线一段,用于活动连接的铜
质插针、插孔两幅(废旧电脑排线插接件中取用),0~0.6 A直流电流表一只,0~50 Ω滑
动变阻器一只,电阻箱一只,开关一只,导线若干.
4 制作过程
4.1 实验线圈的制作
把直径约2.2 cm、高约4 cm的PVC套管加工成线圈骨架,将线径0.5 mm漆包线用绕线
机在线圈骨架上绕150圈左右,线圈两端分别焊接连接导线和铜质插孔.PVC管两端用细铁丝
制作与LED泡沫面板连接的支架.
4.2 LED面板的制作
将绘制好LED符号及连线的彩印纸粘贴在泡沫面板上,在面板上对应位置安装LED并在
其反面按要求进行连线、焊接,上、下节点用不同颜色的细导线焊接并将其穿孔引至面板的
正面,引线的另一端与插针连接.将线圈铁丝支架插入LED泡沫面板中,主要部件的制作完成.
实物照片图如图3所示.
5 实验过程与分析
当开关S闭合的瞬间,流过线圈的电流增大,LED1闪亮,这就是在线圈中产生的通电自
感所显现的效果.之后,电流表示数恒定,LED皆不亮.
开关S断开的瞬间,流过线圈的电流减小,LED2闪亮,这就是在线圈中产生的断电自感
所显现的效果.开关S通、断变化,LED1、LED2交替闪亮.
为了论证开关S通、断变化时,LED1与LED2交替闪亮确为电流变化在线圈中引起的自
感现象.可保持电路其他器件不变的前提下,将线圈从电路中拆下,用电阻箱替代线圈接入电
路;调节电阻箱阻值,使电路中的电流值与线圈在路时的数值相同,并将LED与电阻箱并接;
然后通、断开关S,观察LED亮度有无变化.可发现,不管开关怎样通、断变化,LED皆不亮.
为了进一步论证自感现象规律符合电磁感应的一般规律,让学生感受:变化的电流产生变化
的磁场,引起磁通量的变化,产生感应电动势.闭合开关S后,用手缓慢提磁芯上半部分,可
将磁芯整体提离桌面.这是因为,线圈通电产生的磁场使其中的磁芯磁化,磁芯上下之间具有
吸引力所致;当断开开关S时,电流减小导致磁场减弱,磁芯间的吸引力减小,下半部分与
上半部分分离,跌落到桌面;开关通、断变化,引起电流变化,磁场必然变化,磁通量的变
化产生感应电动势,导致LED1、LED2交替闪亮.
在图2所示实验电路中,将线圈中的铁氧体磁芯移除后,通、断开关S,比较LED闪亮
时的亮度,对比线圈中有磁芯时的情形,可发现LED的亮度明显减弱,由此说明,自感电动
势的大小与线圈中有无磁(铁)芯有关.
在图2所示实验电路中,将LED插针从插孔中拔出.然后将插针与一节干电池正负极连接,
此时LED达不到正常工作电压,皆不亮.用两节干电池串联后与插针相连,LED中与电池正向
连接的被点亮,变换电池极性,另一LED被点亮.图2中,恢复插针与插孔连接,开关S闭合
后,与电池正向连接的LED1不亮,表明此时加在正向连接的LED1两端的电压达不到其工作
电压.开关通、断变化时,LED1、LED2交替闪亮,表明此时线圈中通入变化的电流产生的自
感电动势相当于一个极性变换的电池在交替给LED供电,才使LED交替闪亮.这些直观的现象,
有利于学生运用所学电磁感应的有关规律(主要是楞次定律),分析出线圈中产生的感应电动
势的方向的特点,从而使学生更好地理解自感电动势总是阻碍原电流的变化这一结论.
该装置结构简单,整体电路所需电源电压为3~6 V,用干电池即可满足要求.自感现象
直观、效果明显.生产过程中,与之相关材料技术性能的参数要求低,成本低廉,安全可靠,
具有教学实用性.
6 学生自主实验探究自感现象片断实录
老师:请同学们按电路图连线,做到规范操作,电路电流控制在0.3 A左右.实验时,要
根据观察到的现象开展对话交流与讨论,提出猜想,验证结论.
学生:
甲:电路连好了.
乙:再检查一下看:电源出来,接开关,再连接线圈,接电流表,接滑动变阻器,回到
负极,二极管与线圈并联.没问题.

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