周 莹 刘茂军

(吉林师范大学物理学院，吉林 四平 136000)

1 实验改进思路

自感现象是高中物理“电磁感应”一章的重要内容.人教版教材通过对通电、断电瞬间灯泡发光的变化演示自感现象，但无法直观显示自感电流方向的变化.该教材在“做一做”环节用电流传感器演示自感对电路中电流的影响，[1]但也仅仅演示了通电时的自感现象.有的实验运用DISLab数字化传感器进行研究，[2-3]但没有对相关数据做精确的定量研究.

本实验尝试运用PASCO数字化传感器对该实验进行重新设计，与人教版教材中的实验相比，新设计的实验有以下改进：

(1) 数字化传感器完整记录通电、断电瞬间的电流变化图像，有助于学生理解自感现象的特点和本质.

(2) 数字化传感器可以定量记录自感现象作用的时间，可以对自感系数不同的情况进行定量比较研究.

(3) 设计了并联电路的自感现象，不仅可以演示出通电自感现象，而且可以演示断电自感电流方向.

2 实验基本过程与实验数据

本实验用电阻箱代替传统实验中的小灯泡，可以解决因灯泡阻值变化而导致实验数据精确度下降的问题.电源电动势选用4 V的直流稳压电源，线圈匝数n选用1400匝，阻值RL=50 Ω.

实验1：通电时自感现象演示.

(1)连接电路.

如图1所示，将电阻箱的阻值调至50 Ω，与自感线圈等阻值串联，闭合开关，观察电流的变化情况；将自感线圈拆掉，电阻箱的阻值调至100 Ω，再次测量，比较两次测得的I-t图像.

图1 串联电路自感现象演示实物图……