物理演示与探索实验（电磁学）2

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1、实验十九巴比轮演示实验实验目的电流在磁场中的安培力矩引起的金属盘转动实验器材巴比伦演示仪实验原理载流导体在磁场中受力（或力矩）而运动，验证了左手定则：平伸左手，让磁力线穿过手心和四指指向电流方向，则拇指指向电流受力方向。实验操作与现象1、将金属转盘架套放在U形磁铁上，转盘不要与磁铁相磨擦。2、用连线将金属巴比轮与直流电源对应相连，一条到金属转盘轴，一条到金属转轮外侧的铜片。3、接通电源（220V，50HZ），打开电源开关，按下输出按钮，可见转轮转动起来。4、改变磁场方向，转轮将反向转动。实验二十涡流热效应实验目的观察在交变电流的作用下，感应环内

2、形成涡流，发热使感应环内蜡的熔化现象。实验器材涡流热效应演示仪实验原理处在交变磁场中的金属块，由于受变化磁场产生的感生电动势作用，将在金属块内引起涡旋状的感应电流，称为涡旋电流（简称涡流）。由于金属块的电阻很小，涡流可以达到非常大的程度。强大的涡流会产生大量的焦耳热，这就是感应加热的原理。感应加热广泛用于有色金属和特种合金的冶炼、焊接及真空技术方面。然而在很多情况下，涡流发热却是有害的。例如变压器和电机的铁芯，由于处于交变磁场中，铁芯会因涡流而发热，不仅浪费了电能，而且发热会使铁芯温度升高引起导线绝缘性能下降，甚至造成事故。为此，常用增大铁芯的

3、电阻来减小涡电流，如把铁芯做成层状，用薄层的绝缘材料（如绝缘漆）把各层铁芯隔开。实验操作与现象在环状铝槽中加少量蜡，接上电源（红色开关），用手握住环状铝槽的塑料手柄，按下蓝色开关按钮，片刻即可见槽中的蜡溶化。实验二十一通电、断电自感现象【实验目的】演示通电、断电自感现象，了解产生自感的原因。【实验器材】通电、断电自感演示仪。LL2L1K2K1+E~220伏【实验原理】当一个自感与电阻组成LR电路，在0突变到或突变到0的阶跃电压的作用下，由于自感的作用，电路中的电流不会瞬间突变。这种在阶跃电压作用下，从开始变化到逐渐趋于稳态的过程叫做暂态过程。实

4、验原理图如图一所示，将开关Ｋ拨至１位置，一个从0到的阶跃电压立即作用在电路上，电路中出现反抗电流增加的自感电动势：按照楞次定律，这个电动势是反抗电流增加的。按欧姆定律图一求解微分方程可得：电路中电流将按下式规律增加将开关Ｋ由１拨向２位置，电路中的电压从e阶越式地跌落到零，这时电路中只有自感电动势，由含源电路欧姆定律：可解得电流将按下式规律由Io减少到零。总之，ＬＲ电路在阶跃电压的作用下，电流不会突变，而是按指数的规律进行增或减，而增减的快慢由时间常数决定。【实验操作与现象】1．通电自感现象首先将K1、K2断开，再接通交流电源，按下K1开关，同时

5、观察灯泡L1和L2亮的顺序。可看到当K1接通的瞬间，灯泡L1先亮，灯泡L2滞后L1才亮。这是由于K1接通瞬间，L1直接并接在电源E上，所以接通后，它马上就亮；而L2是与电感L串联之后才并接在电源上的，电感L会产生一个自感电动势，使得L2滞后于L1。这就充分说明了通电时的自感现象。为了看的清楚可以反复将K1接通和断开。2．断电自感现象将K1、K2断开，接通交流电源，按下K1开关，此时灯泡L1和L2都亮着，可顺便观察通电自感现象。将K2合上，即将L2短路，再把K1断开，即断开直流电源E，同时注意观察。可以发现在断电的瞬间，L1突然亮了一下，比正常通

6、电时还亮，这就是断电自感现象。由于，断电的瞬间，电感L也会产生一个自感电动势，并通过L1放电，使得L1发光。为了观察清楚，可以反复将K1通断。实验二十二互感现象实验目的观察一通有交变电流的线圈对另一线圈的互感效应及铁芯在电磁感应中所起的作用实验器材互感概念演示仪实验原理两个线圈，若在其中一个线圈中通以某一交变信号，由于互感，则会在另一线圈中感应出来，线圈结构一定时，感应信号的强弱与线圈的相对取向、距离及铁芯等磁介质有关。当两个线圈平行取向时，感应出来的信号最强，偏离平行取向时，感应信号由强变弱，当两个线圈相互垂直时，感应信号基本消失。两线圈较近

7、时，漏磁少，感应出来的信号强，反之，漏磁多，感应出来的信号弱。铁芯属强磁质，可使磁场大大加强，故感应出来的信号强，反之，感应出来的信号弱。实验操作与现象1、接通电源，打开电源开关和收音机开关，适当调节音量，将换向开关打到一侧，这时可听到左喇叭有声音，这是收音机自身发出的声音，将换向开关打到另一侧，这时声音停止；2、将两线圈分别接在机箱两侧的输入插座上，并把两线圈放在同一直线上，这时可听到右喇叭有声音，而且两线圈移近时声音增大，移远时声音减小，加入铁芯声音可增大几倍，将两线圈垂直放置，声音减小至消失。说明这是通过互感线圈感应过来的声音；3、可以随

8、意改变线圈的相对位置和方向，观察两线圈的互感情况。实验二十三顺磁介质磁化模拟实验实验目的演示顺磁介质的磁化现象。实验器材磁铁条两块，指示针若干个，顺磁