4.电磁学实验报告

a b

图一演示左、右手定则演示

实验现象及结论1、演示右手定则

用蹄形磁铁提供磁场，当线框快速切割磁感线时，灵命电流计都显示线圈有电流流过，且电流方向满足右手定则。

2、演示左手定则

线框接6V直流电源，用蹄形磁铁提供磁场。处在磁场中的导线会因受力而偏转，且受力方向满足左手定则。

【实验器材】

通电导线在磁场中受力演示器、方形线框、原副线圈、条形磁铁、蹄形磁铁、楞次定律演示器、变压器原理说明器、灵明电流计、学生电源、滑线变阻器、电键、导线若干

【实验目的】

1、学习电磁学部分重要实验的演示方法，研究演示实验怎样与讲解配合。2、学习“变压器原理说明”的使用，并能根据教学需要，选择其中适当的部件与其他仪器配合，演示电磁学实验。

3、研究学生实验中的关键及学生中易出现的问题。

【实验内容】

一、演示左、右手定则

装置如图一所示为边长75mm的方形线圈,它是由40．41mm漆包线绕150匝制成如图，演示右手定则时，用条形磁铁提供磁场，线圈两端接检流计。如图一（a）。演示左手定则时，线圈两端接开关、电源，观察其运动，如图一（b）。

N极插人N极抽出S极插人S极抽出

经实验得出以下结果

穿入线圈的原磁通

实验方式原磁场磁通变

的方向化情况

向下，增加

向下，减少向上，增加向上，减少

由a到b由a到b由b到a由b到a

由此可知，I感的磁场总是阻碍原磁通的变化

I感的方向

方向，最终得出I感的磁场对原磁通的变化起的作用。

二、演示楞次定律

1、用条形磁铁插入或抽出线圈实，验装置如图二（a）所示

2、用通电线圈代替条形磁铁插入或抽出线圈，实验装置如图二（b）所示将通电线圈看作一个磁铁，由此实验可以得出与1相同的结论

计指针偏转方向，由它定出线圈中感生电流I感方向，并判断出I感产生磁场的

图二（a） 楞次定律演示

实验：辨认线圈的统绕方向，测定灵敏电流计指针偏转方向和电流流入方向酌关系，并做上标记。按图二（a）连好电路。将条形磁铁插入线圈中，并记住线圈中磁场方向和磁通量的变化情况(增多还是减少)，与此同时，观察电流

图二（b） 楞次定律演示

I感磁场方向

I感的磁场对

与原磁场方向的关系反向同向反向同向

原磁通的变化起的作用阻碍阻碍阻碍阻碍

次级

初级

U1（400）

三、变压器原理说明器的使用

1、演示电压与线圈匝数的关系，实验电路如图三（a）

调节低压电源电压，选取几组U1及U2以验证

3、用如图二（c）所示实验仪器验证楞次定律。

将磁棒插入闭合铝环，环后退，抽出磁棒时，铝环跟随运动，说明环内感生电流研产生的磁场，总是反抗两者的相对运动。对不闭合的铝环，不产生感生电流，铝环也不动。

将两个线圈逃入U形铁芯柱上，用压板固定。取0—400匝线圈接低压电源交流输出档(16—24V)作为初级；取0—200匝(降压)及0—800匝(升压)的线

圈作为次级。V1和V2最好选用两个对同一交流电压测量读数尽量接近的电压表。

U2（200）

图二（c） 楞次定律演示

图三（a） 演示电压与线圈匝数的关系

2

4

3

6

4

8

U1n1=U2n210

5

12

6

I1n2I2n1次级

U2（800）

8

3、演示自感

（1）试验装置如图四（a）、（b）

12

2、演示电流与线圈匝数的关系实验电路如图三（b）

级负载。实验步骤与变压实验相同。选取A1及A2的几组对应读数以验证

0—400匝(降流)作为次级。电路如图三（b）所示。A1及A2是两个对同一交流

电流强度的测量读数尽量接近的电流表。实验中，电流表A2直接作为变压器次

由于电流表故障，所测数据与理论偏差很大

由表中数据可看出初级线圈和刺激线圈电压U1及U2能很好的满足

图三（b） 演示电流与线圈匝数的关系

取0—200匝线圈接低压电源交流输出档作为初级，取0—100匝(升流)及

16

20

24

U1n1=U2n2（a）通电自感 （b）断电自感

图四 演示自感

实验现象：

与电阻串联的灯泡先亮，与电感串联的灯泡后亮。断电时，因自感电动势，灯泡会更亮后再熄灭（实验现象并不明显）。

结论：自感电动势的方向总是阻碍原先线圈中电流的变化

图五 演示跳环

5演示阻尼摆：

演示金属摆在强磁场作用下感应形成涡流，又由涡流的磁效应，阻碍摆的运动。用万用变压器的铁芯并在线圈中通以直流电形成强磁场。

4演示跳环

用套在软铁棒上的小铝环跳起或吸引的现象（如图五），验证楞次定

律。

闭合开关，在电路被接通的瞬间，螺线管内电流增强，磁场也增强，将在铝环中产生感生电流，实验表明：感生电流所引起的磁场，与上述磁场方向相反，沼环受排斥而跳起。

6、演示感应灯

a b图六 阻尼摆

让金属板制成的摆在磁极的间隙中通过，观察摆受阻尼运动减慢的情况，与自然摆动(断电)时进行对比。

用梳形金属片作摆，观察切断涡流减少阻尼的运动情况。

图七 演示感应灯

将条形铁扼竖直放在U形铁芯的一个芯柱上，再套入—800匝的线圈，通过开关接入220V交流电源。线圈接通电源后，将感应灯从条形铁辆的上方逐步套入铁芯，则小灯泡亮度逐渐增强。当小灯到达底部时，小灯甚至会被烧坏。

现象：两种摆在磁场中运动都会受阻，但金属板影响更大。因为梳形摆将涡流在很小的范围，故受力也越小。