定量研究感应电动势与磁通量变化率的关系——关于法拉第电磁感应定律

我们过去在教学法拉第电磁感应定律时,多采用定性实验,让学生观察到磁通量变化快,产生感应电动势大;磁通量变化慢,产生感应电动势小．本文设计的“法拉第电磁感应定律验证仪”,使用器材简单,原理明了．实验可以测得多组磁通量变化率和感应电动势的值,应用计算机Excel电子表格进行数据处理,定量地得出法拉第电磁感应定律．避免了使用传感器在工作原理上理解的困难．     

趣味教具——“脚踩”发电机的制作

普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2.在"法拉第电磁感应定律"一节的教学中,得到了感应电动势的大小与磁通量的变化率有关后,大多数的教学是以练习题的形式进行巩固,缺乏趣味性.笔者在教学中设计了一个"脚踩"发电机,能让学生将课堂所学的知识应用于实际,且以竞技游戏的形式让学生参与进来,不仅具有趣味性、启发性,还对培养学生社会环保意识有一定的作用. 1 装置简介 如图1所示,装置是由发电机和显示板两部分组成.发电机(如图2)的原理是利用上夹板踩下去时,附在上面的强磁铁产生的磁场使穿过下夹板固定的线圈中的磁通量发生变化而产生感应电动势.显示板(如图3)是由12盏发光二极管串联而成,要使越多的二极管发光,所需的感应电动势就越大.由法拉第电磁感应定律可知,踩下去过程中越快,产生的感应电动势就越大,这样就可以让学生把所学知识应用于竞技游戏中.     

电磁感应实验设计与实现

0引言 法拉第电磁感应定律是电磁学中的一个重要内容,在物理教材中,通过用条形磁铁插入、拔出串接了灵敏电流表的闭合线圈定性实验,分析插拔磁铁的快慢与灵敏电流表指针摆动的幅度关系,得出“闭合线路内,磁通量的变化率越大,线圈的匝数越多,产生的感应电动势也就越大”的结论．在此定性实验的基础上,教材中直接引出了法拉第电磁感应定律...     

法拉第电磁感应定律的教学体会

中学物理中将法拉第电磁感应定律表述为:“电路中感生电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。”数学表达式是-n(ΔΦ/Δt)。学生对上述表达大都局限于表象的记忆,理解十分肤浅,应用中易出错,为避免或减少错误的出现,在教学中应注意以下几点: 一、磁通量的变化不是产生感应电动势的必要条件 法拉第电磁感应定律反映的是磁通量的变化与感应电动势间的对应关系,它的前提条件是首先要有磁通量的变化,也就是说磁通量的变化是产生感应电动     

利用可拆交流演示变压器验证法拉第电磁感应定律的实验设计

法拉第电磁感应定律是电磁学中的一个重要内容,它揭示了感应电动势ε_感与闭合线圈内磁通量的变化率△φ/△t、线圈匝数 n 所成的正比关系:ε_感=n△φ/△t。在实验总结出感应电流、感应电动势产生的条件后,教材中通过用条形磁铁插入、拔出串接了灵敏电流表的闭合线圈实验,分析插、拔磁铁的快慢与灵敏电流表指针摆动的幅度关系,得出“闭合线路内,磁通量的变化率越大,线圈的匝数越多,产生的感应电动势也就越大”的结论。在此定性实验的基础上,教材中直接引出了法拉第电磁感应定律。很显然,上述方法省略了“ε_感与 n、△φ/△t‘成正比’”这一量化结论的实验研究过程。由于采用手动操作改变△φ/△t,并且灵敏电流表的指针是瞬时晃动的,实     

利用DISLab探究感应电动势大小与磁通量变化的关系

法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容,也是高中物理教学的重点,探究感应电动势大小与磁通量的关系是学生认识和理解法拉第电磁感应定律的重要前提．传统的中学物理实验只能粗糙地得出：磁通量变化越快,感应电动势越大．如利用DISLab（数字化信息系统实验室）能较为精确地探究感应电动势大小与磁通量变化率的定量关系．     

两种探究“ε=n△Ф/△t

定量研究法拉第电磁感应定律是高物理教学中的重点和难点,很难突破。而采用数字示波器可以记录磁铁穿过感应线圈中产生的感应电动势的峰值,进而采用控制变量法进行定量研究：电脑音频编辑软件C001EditPro也可以像数字示波器一样记录感应电动势的峰值,同样可以探究感应电动势的大小。     

利用DIS探究感应电动势与磁通量变化率的关系

法拉第电磁感应定律是高中物理中非常重要的内容.研究感应电动势的大小与磁通量的变化率之间的关系所得的结论就是电磁感应定律.在定性演示感应电动势与磁通量变化关系时,一般是用条形磁铁插入、拔出串联了灵敏电流表的闭合线圈,分析插拔的快慢、磁铁的磁场强弱与灵敏电流表指针摆动幅度的关系,得出"感应电动势可能与磁通量变化的快慢有关"的结论.此演示实验采用手动方式改变磁铁的速度,不易控制;灵敏电流表的指针不停的晃动,延续的时间较短,不易观察.实验的操作、观察都存在一定的局限性.     

关于ε=△φ／△t的实验证明

高中物理教材中,感生电动势公式ε=△Φ/△t的给出,没有经过严格的实验验证,只是根据电磁感应实验现象定性作出的经验判断:闭合回路中的磁通量变化越快(磁铁运动得越快),即单位时间内回路中磁力线条数改变(增加或减小)得越多,则回路中的感生电流越大(电流表指针偏角越大),相应感生电动势也越大,从而得出感生电动势的大小与磁通量的变化率成正比的关系。其实,实验现象与成正比的关系之间不具备严格的逻辑推理。如何通过实验数据测量来严格证明这一公式呢?本人就此设计了一套实验装置。     

导体切割磁感线时同时有磁场变化的情况下感应电动势的计算

法拉第电磁感应定律告诉我们,只要闭合电路的磁通量发生变化,就会有感应电动势产生.引起磁通量的变化的原因无非有以下三种情况:①B不随时间变化,但闭合电路的整体或局部在做切割磁感线的运动,这样产生的感应电动势叫动生电动势.②B随时间变化,但闭合电路的任一部分都不动,这样     

应用公式ε=BLU解决实际问题的讨论

法拉第电磁感应定律表明,不管什么原因,只要通过导体回路中的磁通量发生变化,则在这个回路中就有感应电动势产生。根据磁通量变化的不同原因,感应电动势又分为动生电动势和感生电动势两种。其中,动生电动势指的是磁场不变,因导体运动在导体中所产生的电动势;感生电动势指的是导体不动,因磁场变化在导体中所产生的电动势。在动生电动势中,有一个我们非常熟悉的,也是很基本的公式,即ε=BLU,这个公式的适用范围和条件     

高中物理《电磁感应》练习题

丫儿上、国、口、城凡入凡X入书丈人沐 1.判断下列说法是否正确,并说明理由: (l)只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感生电流; (2)穿过电路的磁通量越多,电路中产生的感生电动势越大; (3)穿过电路的磁通量变化越多,’电路中产生的感生电动势越大; (4)穿过电路的磁通量变化越快,电路中产生的感生电动势越大; (5)感生电流的磁场总是和引起感生电流的磁场方向相反; (6)根据公式诊一:毕得:一典甲 ’一~一”-一△t”‘一△I/△t可见线圈的自感系数跟自感电动势成正比,跟电流强度的变化率成反比。 2.如图1螺线管当通以I一1.5安培的电…     

电磁感应防疫站

1 莫把“快慢”当“变化”磁通量的变化快慢不是磁通量的变化．有没有感应电动势要看磁通量的变化,而感应电动势的大小则要看磁通量的变化快慢,磁通量的变化快慢是磁通量的导数,磁通量的变化则是磁通量的增量,二者迥然不同．     

用图象法判定感应电流的方向

法拉第电磁感应定律和楞次定律分别揭示了感应电动势的大小和方向所遵循的规律,是两条独立的定律。如果把它们统一起来,并使穿过回路的磁通量φ的正方向与回路中产生的感应电动势e的正方向标得符合右手螺旋定则(如图1),则感应电动势的大小和     

高二物理期末自测题

一、选择题(在每小题给出的4个选项中，至少有一个选项正确.) 1.关于电磁感应中感应电动势大小的正确表述是(). A穿过某导体线框的磁通量为零，该线框中的感应电动势一定为零; B穿过某导体线框的磁通量越大，该线框里的感应电动势就一定越大; C穿过某导体线框的磁通量的变化量越大，该线框里的感应电动势就一定越大; D单位时间内穿过某导体线框的磁通量变化量越大，该线框里的感应电动势就一定越大2.如图1所示，为2个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通有图示11方向的电流，则当I，增大时，外线圈中的感应电流12的方向及J:受到的安培力F…     

动生电动势与感生电动势的相对性

法拉弟电磁感应定律表明:不论什么原因,只要通过闭合回路的磁通量发生变化,就会在这个回路中产生感应电动势。如果B不变化,由于回路在磁场中运动切割磁力线引起的电动势称为动生电动势,与动生电动势所对应的非静电力是洛仑兹力:如果回路静止不动,由于磁场随时间的变化导致磁通量变化而引起的电动势称为感     

ε=Δφ/Δt与ε=Blvsinθ

法拉第电磁感应定律告诉我们:只要穿过电路所围面积的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势,其大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比,用数学形式可表示为: ε=(△φ)/(△l) (1) 假如电路中的感应电动势是由于导体作切割磁力线运动而引起穿过电路磁通量发生变化而产生的,则可推导出另一种形式: (     

简谐式法拉第电磁感应定律演示仪的设计

通过探究做简谐运动的圆柱形磁铁处于线圈不同位置时磁感应强度的变化,理论推导出线圈内磁通量的变化,从而获得了交流的感应电动势.为此设计了由两个弹簧连接磁铁在线圈内做简谐振动而构成的简谐式法拉第电磁感应定律演示仪,由实验得到感应电动势并对其进行分析,与理论计算结果相符合.该仪器能够定量演示变速状态下的法拉第1电磁感应定律,演示效果明显,适合于课堂教学演示.     

用图象法判定感应电流的方向

法拉第电磁感应定律和楞次定律分别揭示了感应电动势的大小和方向所遵循的规律，是两条独立的定律。如果把它们统一起来，并使穿过回路的磁通量Ф的正方向与回路中产生的感应电动势e的正方向标得符合     

感应电动势的两种计算方法——由今年高考第18题想到的

线圈中的磁通量发生变化就会产生感应电动势.磁通量的变化有两种原因:线圈面积的变化和线圈内磁感应强度随时间的变化,它们产生的感应电动势分别称动生电动势和感生电动势.所以计算感应电动势也有两个方法:(一)线圈中的磁感应强度不变,线圈的面积发