第四节 电磁综合演示实验

一、研究目的：
     1）了解变压器的原理及使用方法
     2）掌握电磁感应等重要实验的演示方法
     3）研究做好电磁学实验的关键

二、实验器材
     条形磁铁一个，马蹄形磁铁两个，白纸、铁屑若干，演示原副线圈一套(可用J2409型原副线圈演示器)，红、绿色发光二极管各一只,干电池两节,带底座的小灯泡一个,开关一个,铁架台一个,导线若干。

三、实验说明
     本实验是中学物理的重要实验，为更好地揭示规律，这就要求教师操作规范，过程清楚明了，现象明显。演示过程中，特别要注意安全，实验时间不能太长，防止短路和漏电现象。

四、实验内容

实验1 观察磁场线分布情况
     将长方体磁铁平放桌上，盖上玻璃板和白纸，均匀撒上铁屑。轻轻敲玻璃板即可得到条形磁铁磁场线的分布；换用两个马蹄形磁铁。用同样的方法可演示蹄形磁铁磁场线的分布和异性、同性磁极间的磁场线分布情况。注意不可直接用磁铁吸引铁屑，不然铁屑很难去掉。观察磁场线的分布情况。

实验2 楞次定律的演示实验
     该演示的目的是引导学生得出结论，以及帮助学生进一步理解感生电流的特点。课堂上教师在讲台上演示时,由于演示实验电表的指针偏转角度有限,因而,坐在教室两侧及后面的同学常常看不清楚,从而影响了课堂教学效果.为解决以上问题,提高演示效果,我们受"中学物理教学参考"、"物理教学"等刊物上关于自感现象演示实验改进的启发,经过大量的实验探索及多次改进,设计了一种比较理想的楞次定律的演示实验，实验装置按图连接好。

实验方法：
     1、用两节干电池和导线分别判别出两只发光二极管的正负极,并向学生演示说明二极管的单向导通性。
     2、将实验仪器按图所示装置连接好,并注意在连接时要将红发光二极管的正极与绿发光二极管的负极、红发光二极管的负极与绿发光二极管的正极并接在一起,并让学生记住两只发光二极管正负极.而后把两只发光二极管悬挂在铁架台上以增加实验的可见度。
     3、让学生看清原、副线圈表面所绕彩带以确定原、副线圈的绕向,再让学生分清原线圈所接电源的极性,然后用右手定则判别通电时螺线管内部磁场的方向。
     4、在闭合开关瞬间,让学生观察二极管的发光情况,据此判断出副线圈中感应电流的流向,再用右手定则判别感应电流在螺线管内部产生的磁场方向,并与引起感应电流的原磁场变化加以对比。在断开开关瞬间,再让学生观察二极管的发光情况,并判别副线圈中电流的流向及感应电流在螺线管内产生的磁场方向,并与引起感应电流的原磁场变化再次加以对比。
     5、对比分析上述四种情况下感应电流的磁场方向与引起感应电流原磁场变化方向的关系,归纳总结出楞次定律。