电磁感应现象演示实验
自然电磁现象演示实验讲义
自然电磁现象演示实验讲义主编：江光裕南昌航空大学大学物理实验中心2010年9月阻尼摆和非阻尼摆演示一、演示目的演示涡电流的机械效应二、实验原理及装置磁感应，在大块导体内将产生涡电流，再据楞次定律，涡电流在磁场中受到的安培力必定阻碍导体的运动，这就是电磁阻力。
装在摆上的导体片在磁场中摆动也要受到电磁阻力。
改变导体片的结构，使涡电流减少，则阻尼力也将减少。
三、实验操作及现象：1.先不通入励磁电流，使阻尼摆在两极间作自由摆动，可以观察到在轴尖处的摩擦力和空气阻力作用下，要经过相当长的时间摆才停止下来。
2.接通励磁电源（12伏），则在两磁极间产生很强的磁场。
当阻尼摆在两磁极间左右摆动时，根据愣次定律阻尼摆内产生感应电流（涡电流），感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，现在，引起感应电流的原因是来自摆的摆动，因此感应电流的效果是产生阻力，使摆动迅速停止。
3.用非阻尼摆代替阻尼摆作如上实验，可以观察到其摆动仍需经过较长时间才停止。
这是因为非阻尼摆上有许多隔槽，使得涡电流大为减小，从而使阻尼作用不明显。
能量转换轮一、演示目的演示电能、磁能、机械能、光能之间的相互转化。
南昌航空大学大学物理实验中心 1二、实验原理：本装置有一个大的转轮，轮子一圈镶有许多永磁铁。
在轮子右侧上有一个通交流电的电磁铁。
电磁铁通电时，产生交变磁场，电能转化为磁能；转轮内的磁铁在该磁场的磁力作用下带动转轮转动，磁能转化为机械能；旋转的轮使得永久磁铁的磁场运动，又使左侧闭合线圈中产生感生电流，被转化成电能，并通过发光二极管转变为光能。
三、操作与现象：1. 打开箱体前面板上的开关，使源盘右侧铁芯产生变化的磁场；2. 轻轻转动大圆盘（内有永磁铁），使其转动起来，经过两磁场的相互作用，圆盘越转越快；3. 观察圆盘左侧线圈中发光二极管的发光情况；4. 实验结束，关闭电源。
磁悬浮哑铃一、演示目的演示磁学的奇妙应用。
二、演示原理：将磁浮转子的针端抵住横挡板，转动尾部，观察其悬浮，等到转子不再转动，观看转子是否能够悬浮。
电磁感应现象
示例：
1.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大 的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应
电流的是图( D )
2.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电
流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列
情况中线圈产生感应电流的是( (A)导线中电流强度变大
ABD
)
(B)线框向右平动
(C)线框向下平动
(D)线框以ab边为轴转动
3.如图所示,一闭合金属环从上而下通过通 电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环
通__过__a_、_a_、b_、__cc处时,能产生感应电流的是
螺线管外部的磁场类似于条形磁 铁的磁场，通过内部的磁场是匀 强磁场在闭合金属环分别a、b、c 时，穿过环面的磁通量的变化情 况依次是变大、不变和变小，故 能产生感生电流的是故能产生感 生电流的是a、c。
理解
这里关键要注意“闭合”与“变化”两词： ①电路必须是闭合的，电路不闭合，电流就不可能产生。 ②在闭合电路中有磁通量穿过但不变化，即使磁场 很强，磁通量很大，也不会产生感应电流。
③引起磁通量变化的原因：B 发生变化； 或S 发 生变化；或B和S的夹角发生变化。
实验三：
微弱磁通量变化时的感应 电流
在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，磁场边界
MN为ab、dc的中点连线，若要使线圈产生感应
电流，下列方法中可行的（ A. 将线圈向上平移
B
）
B. 以ad为轴，从图示位置小于600转动
C. 以bc为轴，从图示位置小于600转动
D. 垂直纸面向内运动
磁 极 插 入 产生电流
有变化
磁极拔出 静止不动
产生电流 无电流
有变化 无变化
二、探究感应电流产生的条件 演示实验2
磁铁发电演示实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电磁感应原理，验证法拉第电磁感应定律。
2. 掌握磁铁发电实验的原理和步骤。
3. 培养学生的动手能力和实验操作技能。
二、实验原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电动势。
磁铁发电实验利用这一原理，通过磁铁的旋转产生交变磁场，使导体切割磁力线，从而在导体中产生感应电动势。
三、实验器材1. 磁铁：一块长条形磁铁。
2. 导线：一根细导线，长度约为1米。
3. 转轴：一根可以旋转的轴。
4. 开关：一个单刀双掷开关。
5. 滑动变阻器：一个滑动变阻器。
6. 电流表：一个量程为0-1A的电流表。
7. 电源：一个直流电源，电压为1.5V。
8. 铁芯：一个铁芯，用于增加磁通量。
四、实验步骤1. 将磁铁固定在转轴上，确保磁铁可以自由旋转。
2. 将导线的一端连接到转轴上，另一端连接到滑动变阻器的一端。
3. 将滑动变阻器的另一端连接到开关的一端，开关的另一端连接到电流表的正极。
4. 将电流表的负极连接到电源的负极。
5. 将电源的正极连接到开关的另一端。
6. 打开开关，使导线开始旋转，观察电流表指针的变化。
7. 调节滑动变阻器，观察电流表指针的变化。
8. 关闭开关，停止导线旋转，观察电流表指针的变化。
五、实验现象及结果1. 当导线旋转时，电流表指针发生偏转，说明导线中产生了感应电流。
2. 调节滑动变阻器，电流表指针的偏转幅度发生变化，说明感应电流的大小与导线旋转速度有关。
3. 关闭开关，停止导线旋转，电流表指针回到零，说明感应电流消失。
六、实验结论1. 磁铁发电实验验证了法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中运动时会产生感应电动势。
2. 感应电流的大小与导线旋转速度有关，旋转速度越快，感应电流越大。
3. 实验过程中，磁铁的旋转产生了交变磁场，使导体切割磁力线，从而在导体中产生了感应电动势。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免触电事故。
2. 确保导线旋转过程中，电流表指针处于正常工作范围内。
演示实验在物理课堂上的应用———电磁感应现象
教学实践新课程NEW CURRICULUM2013年12月，在执教《电磁感应现象》时，我采用学生演示实验进行小组合作探究教学。
（器材有：锂电池、纸介电容器、通电螺旋管、小灯泡等）。
老师：锂电池与电容器外形相仿，功能有何区别？小组A：用铜导线连通灯泡与电源正负极，灯泡一直发光；与电容器两极板接通，灯泡亮一下就熄灭了。
分析归纳：锂电池将化学能转化为电能，而电容器只能在放电瞬间产生瞬间电流，当两极电荷中和后，电荷不再持续定向移动，电路中就没有电流了，因此锂电池可作为电源，电源实质是一个能量转换装置，能持续把其他形式的能转化成电能。
作为描述电源的主要参量———电动势，用伏特为单位，看似电压，但本质却是电源中把其他能转化为电能的度量。
老师：锂电池能将化学能转化成电能，能否通过某种装置或者设备使机械能也转化为电能呢？展示手摇发电机。
小组B演示：转动发电机手柄，灯泡一直发亮。
分析归纳：灯泡发亮，说明一定有其他形式的能量转化成了电能。
手摇发电机是怎么产生电动势的呢？小组C：从导线角度看，线圈转动时，线圈有一组对边切割磁感线，线圈中产生感应电流，这组对边在磁场中受到安培力作用阻碍相对运动产生了感应电动势。
小组D：从线圈角度看，线圈转动时，穿过线圈的磁感线条数不断改变，闭合电路中磁通量改变产生感应电动势。
老师演示：用一根条形磁铁在线圈口往复运动，灯泡也能发光。
分析归纳：变化磁场也能产生电动势。
提问：如果把磁体换成通电线圈，并使线圈电流发生改变，则其他邻近线圈能否也产生电动势呢？小组E：经演示确实也产生了电动势。
分析归纳：以上产生电动势的现象称为电磁感应，其大小可通过实验测出。
如何确定电动势的方向，即正负极呢？小组F：把一根细长的通电螺线管直立，从上端投入一开口铁环，很快从管中落底。
换投一闭合铁环时，明显需过一段时间才能落底。
可见感应电流产生的磁场是阻碍原磁场的变化的。
感悟：这堂课以学习小组为单位，教师启发引导、组内学生演示归纳，通过实验直观现象探究物理规律及本质，加深了学生对感应电动势的起因、大小和方向的理解和掌握，同时也提高了学生的思维和创新能力，教学效果事半功倍。
电场磁场演示实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解电场和磁场的基本概念及其性质。
2. 通过实验演示电场和磁场的分布与作用。
3. 掌握使用电场线和磁场线描述电场和磁场的方法。
4. 增强对电磁学基本原理的理解。
二、实验原理1. 电场：电荷周围存在一种特殊的状态，称为电场。
电场对放入其中的电荷产生力的作用。
电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线的方向表示电场的方向。
2. 磁场：电流或磁性物质周围存在一种特殊的状态，称为磁场。
磁场对放入其中的磁体或带电粒子产生力的作用。
磁场线的疏密程度表示磁场的强弱，磁场线的方向表示磁场的方向。
三、实验仪器1. 电场演示仪2. 磁场演示仪3. 电场线与磁场线描绘工具4. 滑动变阻器5. 直流电源6. 开关7. 导线8. 磁针9. 铁质小球10. 带电小球四、实验内容1. 电场演示1.1 将带电小球放置在演示仪中央，观察其周围电场线的分布。
1.2 通过改变带电小球的电荷量，观察电场线的变化。
1.3 在演示仪上放置多个带电小球，观察电场线的叠加情况。
1.4 使用电场线描绘工具，描绘出电场线的形状。
2. 磁场演示2.1 将电流通过演示仪中的线圈，观察磁针的偏转情况。
2.2 改变电流的方向，观察磁针偏转方向的变化。
2.3 改变电流的大小，观察磁针偏转程度的变化。
2.4 在演示仪上放置多个线圈，观察磁场线的叠加情况。
2.5 使用磁场线描绘工具，描绘出磁场线的形状。
五、实验步骤1. 将电场演示仪和磁场演示仪连接好，并确保电路正常。
2. 将带电小球放置在演示仪中央，观察其周围电场线的分布。
3. 改变带电小球的电荷量，观察电场线的变化。
4. 在演示仪上放置多个带电小球，观察电场线的叠加情况。
5. 使用电场线描绘工具，描绘出电场线的形状。
6. 将电流通过演示仪中的线圈，观察磁针的偏转情况。
7. 改变电流的方向，观察磁针偏转方向的变化。
8. 改变电流的大小，观察磁针偏转程度的变化。
9. 在演示仪上放置多个线圈，观察磁场线的叠加情况。
4.5 电磁感应现象的两类情况
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。
铁
芯 线圈
磁场 B
电 子 束
环形 真空室
它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中 安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁 场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射 入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不 断加速。
二.电磁感应现象中的洛伦兹力
分析：英国物理学家麦克斯韦认为，磁场的变 化时会在空间激发一种电场。如果此刻空间存 在闭合导体,导体中自由电荷就会在这种电场 的作用下做定向移动,产生感应电流,或者说导 体中产生感应电动势.变化的磁场在周围空间 激发的电场, 叫感生电场,由感生电场产生的感 应电动势称为感生电动势.感生电动势的非静电 力就是感生电场对自由电荷的作用．
②B不变，S变化
导体切割磁感线
AB相当于电源
2. 当电源是电池时，电荷在外电路和内电路中是 + + 靠什么力运动的？
+ +
+ + + + + +
+
-
+
化学作用就是我们 所说的非静电力
注：电源电动势的作用是某种非静电力对自由 电荷的作用。
一.电磁感应现象中的感生电场 【演示实验】
思考：变化的磁场在闭合电路中产生了感应电 动势. 哪一种作用扮演了非静电力的角色?
× × × × × × × × × ×
+ + +
× × × × ×
× ×
Ee f2 f － v2 v1 v
_ _ _
f
v
× × ×
f1 - - D
D
自由电荷不会一直运动下去。 当电场力等于洛伦兹力f1时 ，自由电荷不再定向运动。同时f2消失,电动势稳定。
探究感应电流的产生条件(含动画) ppt课件
B
电路相互独立！
ppt课件
12
模仿法拉第的实验
G
+
－
＋
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合， 迅速移动
滑片
开关断开 瞬间
复原再做
实验操作 开关闭合瞬间
实验现象 （线圈B中有无电流）
有
开关断开瞬间
有
开关保持闭合，滑动变阻器 滑片不动
无
开关保持闭合，迅速移动滑动 变阻器的ppt课滑件片
有
13
实验3：模拟法拉第实验
平行运动 切割运动
实验现象（有无电流）
无电流 无电流 有电流
5
ppt课件
6
ppt课件
7
实验操作
实验现象（有无电流） 实验结论
导体棒静止
无电流
导体棒平行磁感线 运动
无电流
导体棒切割磁感线 运动
有电流
ppt课件
闭合电路包围的面积（变化） 时，电路中有电流产生；包 围的面积 不变 时，电路 中无电流产生。
8实验2Biblioteka 探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
－
＋
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
磁铁的运动
表针摆动方 向
磁铁的运动
S极抽出
表针摆动方 向
N极插入线圈 右偏 S极插入线圈
左偏
N极停在线圈中 不偏转
N极从线圈抽出 左偏
ppt课件
S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
不偏转
右偏
9
实验2：实验分析
实验操作
ppt课件
19
2．合作探究——议一议 (1)法拉第总结的引起感应电流的原因有哪些？
大学物理演示实验报告实验报告
大学物理演示实验报告实验名称本次实验是大学物理的演示实验，主题为“光学与电磁感应”。
实验目的通过本次实验，我们的主要目的是了解光学和电磁感应的基本原理，学习相关实验方法和技巧，提高我们的实验能力和观察力。
实验设备这次实验我们使用了如下设备：•光路放大器•折射仪•凸透镜•电磁铁•磁仪•示波器实验原理光学光是一种最基本的电磁波，当它遇到介质界面时，会发生反射、折射、透射等现象，而这些现象就是光的折射原理。
折射定律是物理学中的基本原理之一，它规定了光在通过介质界面时的运动方向。
当光线从一种介质到达另一种介质时，会发生折射，它的入射角度、出射角度、折射介质的折射率之间有如下关系：$$\\frac{\\sin \\theta_1}{\\sin \\theta_2} = \\frac{n_2}{n_1}$$式中 $\\theta_1$ 和 $\\theta_2$ 分别为入射角和折射角，n1和n2分别为折射介质和入射介质的折射率。
电磁感应电磁感应是指磁场发生变化会在导体中引起感应电流的现象。
当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中引起感应电流。
法拉第电磁感应定律指出，“当导体中有一个闭合回路，磁通量发生变化时，回路内就会有感应电动势和感应电流的产生”。
此定律很好的解释了电磁感应现象。
$$\\varepsilon = -\\frac{d \\Phi}{dt}$$式中 $\\varepsilon$ 为感应电动势，$\\Phi$ 为磁通量。
实验步骤光学实验第一步，我们设置了一套小球模型装置，在装置内填入水和油，并将光线从一头传至另一头，观察光线在不同介质中的折射反射情况。
第二步，我们用折射仪和一盒棱镜完成了一次折射实验，观察了折射角的变化情况。
第三步，我们用凸透镜作为实验器材，通过控制凸透镜的曲率半径确定其焦距，观察了光线在凸透镜的透射过程中发生的聚焦现象。
电磁感应实验第一步，我们用电磁铁和磁仪来完成了一次简单的电磁现象实验，观察了电流通过电铁时铁芯中磁场的变化情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁感应现象演示实验
一、实验目的：
演示几种最基本的电磁感应现象。
二、实验原理：
当变磁通穿过由线圈包围的面积时，线圈将感生电动势（感应电动势emf）。感
应电动势在闭合回路里产生感应电流。
dedt
画图
三实验仪器
1．1号线圈均匀绕在内径55㎜，长95㎜的骨架上。2号线围绕在长85㎜，内
径20㎜的骨架上。
2．条形磁铁为铝铁炭材料长170㎜，宽20㎜，厚10㎜，磁场强度800～1000GS。
3．软铁棒是13㎜×130㎜低炭钢材料。
4．30V直流电源，最大电流为1.5A。
三、实验步骤：
1．将1号线圈接入示教电表的“M”接线端子上，将条形磁铁插入线圈后，示教
电表即可向一个方向发生偏转，如将条形磁铁反方向插入，则表头向相反方向偏
转。
2．将通电后的2号线圈替代条形磁铁插入1号线圈也可使表头发生偏转（偏转
小）。
3．将通电后的2号线圈插上软件铁棒，再插入1号线圈则表头发生偏转（偏转
比无铁芯时大）。
4．将供给2号线圈的直流电源换向，重复2或3的过程，则表头偏转方向相反。
5．将2号线圈子插软铁棒，放入1号线圈内，打开电源，表头指针发生偏转后
回到零位，关闭电源时，表头指针反向偏转后回到零位。
四、注意事项：
1．线圈为有机玻璃骨架，切勿掉地，否则摔坏。
2．2号线圈直流电压不能过高，否则将烧坏线圈。（不得超过30V，连续通电不
得超过30分钟）。