新课标人教版选修3-2实验报告册

新课标人教版选修3-2实验报告册

实验一探究电磁感应的产生条件

【实验目的】

【实验准备】

1．什么叫磁通量？有哪些方法可使穿过闭合回路的磁通量发生变化？

2．通过初中物理的学习，你认为电路产生感应电流的条件是什么？

3．认真观察线圈组A、B，熟悉这两个线圈的绕制方向。

4．画出条形磁铁和蹄形磁铁周围的磁感线分布图。

【实验器材】

条形磁铁、蹄形磁铁、线圈组A和B，电流表（零刻度在中央）、滑动变阻器、电键、电源、电阻（阻值约几十千欧大小）、导线若干。

【实验步骤】

1．将铁架台放置于水平桌面上，然后将横杆固定在铁架台上一定的高度，用细线把导体棒AB吊在横杆上。

2．将蹄形磁铁放在水平桌面上，调节细线的高度以及蹄形磁铁的位置，使导体棒刚好位于蹄形磁铁的中间。

3．用导线将电流表、导体棒AB连接起来，如图1所示。

4．磁铁不动时，分别让导体棒在磁场中沿垂直于磁感线方向运动和沿平行于磁感线方向运动，观察电流表指针的偏转情况。

5．导体棒AB不到，让磁铁沿水平方向和竖直方向运动，观察电流表指针的偏转情况。6．按照图2所示连接电路，将线圈和电流表连接成一个回路。

图1 图2 图3

7．将条形磁铁的N极插入线圈，并放在线圈内不动，停留一段时间后，再将磁铁的N极从线圈中拔出，观察电流表指针的偏转情况。

8．将条形磁铁的S极插入线圈，并放在线圈内不动，停留一段时间后，再将磁铁的S极从线圈中拔出，观察电流表指针的偏转情况。

9．按照图3所示连接电路，把线圈A、滑动变阻器和电键连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表的两个接线柱上，把线圈A装在B的里面。

10．在电键闭合瞬间、断开瞬间、电键闭合时，滑动变阻器不动。电键闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，观察电流表指针摆动的情况。

11．实验完毕，整理实验器材。

【表格设计】

【实验结论】

【问题讨论】

1．把你所知道的，或者你自己设想的使穿过闭合电路的磁通量变化的各种不同的方法一一列举出来，并且在老师的知道下到实验室去做实验，验证你的方法能否产生感应电流。

2．在图2所示的实验中，将磁铁插入线圈时，线圈中的磁场强弱如何变化？将磁铁从线圈中拔出时，线圈中的磁场强弱如何变化？在图3所示的实验中，闭合电键时，通过线圈B 的磁场强弱如何变化？断开电键时，通过线圈B的磁场强弱如何变化？迅速移动滑动变阻器的滑片，通过线圈B的磁场强弱如何变化？

实验二探究愣次定律

【实验目的】

【实验准备】

1．产生感应电流的条件是什么？感应电流本身能否产生磁场？若能产生磁场，则感应电流的磁场方向与感应电流的方向是什么关系？

2．仔细观察线圈导线的方向，并根据导线的绕向画出草图。

3．设计一个小实验，研究电流从电流表的“红”接线柱流入时，电流表的指针向哪个方向偏转？电流从电流表的“黑”接线柱流入时，电流表的指针向哪个方向偏转？记住你观察到的现象。

【实验器材】

线圈、条形磁铁、电流表（零刻度在中央）、导线若干。

【实验步骤】

1．按照图4所示连接电路，用导线将线圈和电流表连接成一个回路。

2．仔细观察线圈的导线绕向，并根据线圈导线的绕向画出类似图5所示的四个草图。3．将磁铁的N极插入线圈中，观察电流表指针的偏转情况，并判断通过线圈中的电流方向，把你判断的情况在草图上记录下来，如图6甲所示。

4．将磁铁的S极插入线圈中，观察电流表指针的偏转情况，并判断通过线圈中的电流方向，把你判断的情况在草图上记录下来，如图6乙所示。

5．把磁铁的N极从线圈中拔出，观察电流表指针的偏转情况，并判断通过线圈中的电流方向，把你判断的情况在草图上记录下来，如图6丙所示。

6．把磁铁的S极从线圈中拔出，观察电流表指针的偏转情况，并判断通过线圈中的电流方向，把你判断的情况在草图上记录下来，如图6丁所示。

7．实验完毕，整理实验器材。

图4 图5 图6

乙

甲

丙丁

【表格设计】

表一：线圈内磁通量增加时的情况

图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲磁场方向向下，磁通量增加

乙磁场方向向上，磁通量增加

表二：线圈内磁通减少时的情况

图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙磁场方向向下，磁通量减少

丁磁场方向向上，磁通量减少

【实验结论】

【问题讨论】

1．比较表一中的数据，当线圈内磁通量增加时，可以得出什么结论？比较表二中的数据，当线圈内磁通量减少时，可以得出什么结论？

2．如图7所示，如果我们按照图7所示的装置实验，通过开关的通断来改变磁通量，感应电流的方向也遵循同样的规律吗？

图7

3．当手持条形磁铁使它的一个磁极靠近闭合线圈时，线圈中产生了感应电流，获得了电能。从能量守恒的角度看，这必定有其他形式的能在减少，或者说，有外力对磁体—线圈这个系统做了功。你能不能用愣次定律作出判断。手持磁铁运动时我们克服什么力做了功？

实验三探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

【实验目的】

【实验准备】

1．仔细观察一个变压器，说一说变压器的构造。

2．把两个没有导线相连的线圈套在同一闭合铁心上，一个线圈连在交流电源的两端，另一个线圈连在小灯泡上，如图8所示。闭合学生电源开关，小灯泡会发光吗？说出你的道理。

图8

【实验器材】

学生电源、可拆装的小型变压器、两组有多个接线柱的线圈、多用电表。

【实验步骤】

1．取一个专供学生拆装的小型变压器，小心地将铁心、线圈和塑料护夹分离。硅钢片应2～3片一组叠好。如图9所示。

2．把两个线圈套在一起，再将硅钢片一对一对地插入线圈中，拼成日字形。各组硅钢片要交叉对插，插入硅钢片时要对正，要将全部硅钢片都插入并且插紧。

3．把一个线圈作为原线圈（匝数取120匝）连接到学生电源地交流输出端。另一个线圈作为副线圈，两端可以不接用电器。

4．保持原线圈匝数不变，副线圈匝数分别选480匝、360匝、240匝。学生电源电压调节到8V。闭合电源开关，用多用电表地交流电压挡分别测量初级、次级线圈的电压，如图10所示。断开电源开关。

5．保持副线圈匝数不变（副线圈匝数取360匝），原线圈匝数分别选240匝、120匝、60匝，学生电源电压仍调节到8V。闭合电源开关，用多用电表地交流电压挡分别测量初级、次级线圈的电压。断开电源开关。

6．实验完毕，整理实验器材。

图9 图10