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对金属管式楞次定律演示器的两种改进方案

2021-06-06徐婷婷

中学物理·高中 2021年2期

摘 要:对传统金属管式楞次定律演示器提出两种改进方案,自制两套实验器材,可以方便地演示涡流、电磁阻尼、电磁驱动等多种电磁感应现象,实验效果直观明显,实验功能更加齐全.

关键词:自制教具;涡流;楞次定律;电磁阻尼;电磁驱动

中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)03-0050-02

作者简介:徐婷婷(1991-),女,浙江台州人,本科,中学二级教师,研究方向:高中物理学科教学.

传统的金属管式楞次定律演示器由圆柱体磁铁和铝管组成.在实验过程中,让磁铁从铝管的内部竖直下落,可以发现磁铁下落缓慢,从而说明楞次定律中的“阻碍”作用.但是在演示实验的过程中,学生无法观察到磁铁在铝管内的运动情况,降低了实验的可信度.

笔者对传统实验进行改造和创新,提出两种改进方案:方案一,将磁环套在金属管外下滑,并选用不同种类和规格的材料进行对比实验,能够说明涡流大小的影响因素[1];方案二,在塑料管内装入磁铁,将金属环套在管子的外部,可以非常方便地演示电磁阻尼、电磁驱动等多种电磁感应实验.

1 改进方案一

传统实验中磁铁块在铝管的内部下落,不易观察磁铁块的运动情况.本实验将磁环套在实验管子的外部,将磁环从管口相同高度同时释放,可以直观地看到磁环的下落情况.

1.1 对比铜管和塑料管

选用管壁厚度相同的铜管和塑料管进行对比实验,可以观察到磁环在塑料管外运动很快,在铜管外运动较慢,如图1所示.另外……

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