李化育

【关键词】 物理教学；法拉第电磁感应定律；实验；探究

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463（2016）16—0124—01

1. 感应电动势E与Δt的关系（控制ΔΦ相同）

思路：线圈附近竖直方向较小的空间Δx，磁铁经过这段空间时发生的磁通量的变化量相同。磁铁经过的时间Δt可近似处理为Δt=（h为磁铁下落的距离）。因此，在两次实验中，=，则=，感应电流之比为1：2。两次的电路完全相同，包括万用表的档位，所以感应电动势之比为1：2。实验说明在ΔΦ相同的情况下，感应电动势E的大小与Δt成反比。

过程：将长直PVC管以cm为单位标上刻度后竖直固定在铁架台上，100匝的线圈套在管的外侧。第一次将线圈移动至距离上端管口10cm处，从管口中心自由释放强磁铁。当磁铁穿过线圈时，产生的感应电流经微电流放大器放大后在万用表上指针读数体现，最大读数为240μA；第二次将该线圈向下移动至距离上端管口40cm处，再次释放强磁铁，最大读数为480μA。

困难：再次使用完全相同的实验方案、实验仪器进行时，再也没有出现上面的实验结果。线圈置于10cm处时，磁铁通过线圈时电表的示数仍为240μA；置于40cm处时，电表的示数为380μA。两次实验的感应电流之比为1：1.58，即感应电动势之比为1：1.58，不能说明在ΔΦ相同的情况下，感应电动势E的大小与Δt成反比。这样的结果让人顿时不知所措，多次重复，结果依然如此。

反思：认真分析，可能是如下原因：磁铁的运动近似自由落体，当下落10cm时，速度可达到v===1.4m/s，磁铁的长度h=3cm，通过线圈所用时间为Δt===0.02s；当下落40cm时，速度可达到v===2.8m/s。通过线圈所用时间为Δt===0.01s。……