施建广

(浙江省宁海县正学中学，浙江 宁海 315609)

人教版新课标教材2010年4月第3版3-1第88页图如图1:永磁体两个平行的异名磁极间是匀强电场．而教材3-2第32页给出的交流发电机示意图如图2所示的,是线框在两个正对面为圆弧面的异名磁极靴之间旋转．并且书中写道:“对于图2所示的发电机,根据法拉第电磁感应定律可以导出,它的电动势e随着时间变化的规律为e=Emsinωt．”也就是说,它产生的感应电流也是正弦式交变电流．

图2 交流发电机的示意图

对此,细心的学生可能会产生疑问:磁体的磁感线与磁体表面垂直,那么两个异名圆弧面的磁极靴间的磁场应该不是匀强磁场．在极靴的内表面处,磁感线的方向应与表面垂直,线框旋转时,切割磁感线的两条边的速度方向始终与磁场方向垂直,根据导体切割磁感线的公式e=BLvsinθ,线框切割的方向与磁感线方向的夹角θ一直保持90°,由于sin90°=1,则在半个周期内感应电动势应保持不变,那么所得到的应该是方波形交变电流,怎么还会是正弦式交变电流呢?

对此,笔者尝试通过实验来帮助学生正确理解正弦式交变电流的产生．

1 观察磁体的磁感线是否与磁体表面垂直

(1) 笔者拿磁铁去吸取铁屑,观察磁铁表面铁屑组成的线条的排列,发现最靠近磁铁表面的地方,铁屑的排列的确是垂直于磁铁表面的,不仅磁铁的两端是这样,靠中间的位置,铁屑组成的线条也与磁铁表面垂直．即磁感线与磁铁表面是垂直的．

(2) 再取一根……