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自然电磁现象演示实验讲义主编：江光裕南昌航空大学大学物理实验中心2010年9月阻尼摆和非阻尼摆演示一、演示目的演示涡电流的机械效应二、实验原理及装置磁感应，在大块导体内将产生涡电流，再据楞次定律，涡电流在磁场中受到的安培力必定阻碍导体的运动，这就是电磁阻力。
装在摆上的导体片在磁场中摆动也要受到电磁阻力。
改变导体片的结构，使涡电流减少，则阻尼力也将减少。
三、实验操作及现象：1.先不通入励磁电流，使阻尼摆在两极间作自由摆动，可以观察到在轴尖处的摩擦力和空气阻力作用下，要经过相当长的时间摆才停止下来。
2.接通励磁电源（12伏），则在两磁极间产生很强的磁场。
当阻尼摆在两磁极间左右摆动时，根据愣次定律阻尼摆内产生感应电流（涡电流），感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，现在，引起感应电流的原因是来自摆的摆动，因此感应电流的效果是产生阻力，使摆动迅速停止。
3.用非阻尼摆代替阻尼摆作如上实验，可以观察到其摆动仍需经过较长时间才停止。
这是因为非阻尼摆上有许多隔槽，使得涡电流大为减小，从而使阻尼作用不明显。
能量转换轮一、演示目的演示电能、磁能、机械能、光能之间的相互转化。
南昌航空大学大学物理实验中心 1二、实验原理：本装置有一个大的转轮，轮子一圈镶有许多永磁铁。
在轮子右侧上有一个通交流电的电磁铁。
电磁铁通电时，产生交变磁场，电能转化为磁能；转轮内的磁铁在该磁场的磁力作用下带动转轮转动，磁能转化为机械能；旋转的轮使得永久磁铁的磁场运动，又使左侧闭合线圈中产生感生电流，被转化成电能，并通过发光二极管转变为光能。
三、操作与现象：1. 打开箱体前面板上的开关，使源盘右侧铁芯产生变化的磁场；2. 轻轻转动大圆盘（内有永磁铁），使其转动起来，经过两磁场的相互作用，圆盘越转越快；3. 观察圆盘左侧线圈中发光二极管的发光情况；4. 实验结束，关闭电源。
磁悬浮哑铃一、演示目的演示磁学的奇妙应用。
二、演示原理：将磁浮转子的针端抵住横挡板，转动尾部，观察其悬浮，等到转子不再转动，观看转子是否能够悬浮。
第1篇一、实验目的1. 了解电磁感应原理，验证法拉第电磁感应定律。
2. 掌握磁铁发电实验的原理和步骤。
3. 培养学生的动手能力和实验操作技能。
二、实验原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电动势。
磁铁发电实验利用这一原理，通过磁铁的旋转产生交变磁场，使导体切割磁力线，从而在导体中产生感应电动势。
三、实验器材1. 磁铁：一块长条形磁铁。
2. 导线：一根细导线，长度约为1米。
3. 转轴：一根可以旋转的轴。
4. 开关：一个单刀双掷开关。
5. 滑动变阻器：一个滑动变阻器。
6. 电流表：一个量程为0-1A的电流表。
7. 电源：一个直流电源，电压为1.5V。
8. 铁芯：一个铁芯，用于增加磁通量。
四、实验步骤1. 将磁铁固定在转轴上，确保磁铁可以自由旋转。
2. 将导线的一端连接到转轴上，另一端连接到滑动变阻器的一端。
3. 将滑动变阻器的另一端连接到开关的一端，开关的另一端连接到电流表的正极。
4. 将电流表的负极连接到电源的负极。
5. 将电源的正极连接到开关的另一端。
6. 打开开关，使导线开始旋转，观察电流表指针的变化。
7. 调节滑动变阻器，观察电流表指针的变化。
8. 关闭开关，停止导线旋转，观察电流表指针的变化。
五、实验现象及结果1. 当导线旋转时，电流表指针发生偏转，说明导线中产生了感应电流。
2. 调节滑动变阻器，电流表指针的偏转幅度发生变化，说明感应电流的大小与导线旋转速度有关。
3. 关闭开关，停止导线旋转，电流表指针回到零，说明感应电流消失。
六、实验结论1. 磁铁发电实验验证了法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中运动时会产生感应电动势。
2. 感应电流的大小与导线旋转速度有关，旋转速度越快，感应电流越大。
3. 实验过程中，磁铁的旋转产生了交变磁场，使导体切割磁力线，从而在导体中产生了感应电动势。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免触电事故。
2. 确保导线旋转过程中，电流表指针处于正常工作范围内。
教学实践新课程NEW CURRICULUM2013年12月，在执教《电磁感应现象》时，我采用学生演示实验进行小组合作探究教学。
（器材有：锂电池、纸介电容器、通电螺旋管、小灯泡等）。
老师：锂电池与电容器外形相仿，功能有何区别？小组A：用铜导线连通灯泡与电源正负极，灯泡一直发光；与电容器两极板接通，灯泡亮一下就熄灭了。
分析归纳：锂电池将化学能转化为电能，而电容器只能在放电瞬间产生瞬间电流，当两极电荷中和后，电荷不再持续定向移动，电路中就没有电流了，因此锂电池可作为电源，电源实质是一个能量转换装置，能持续把其他形式的能转化成电能。
作为描述电源的主要参量———电动势，用伏特为单位，看似电压，但本质却是电源中把其他能转化为电能的度量。
老师：锂电池能将化学能转化成电能，能否通过某种装置或者设备使机械能也转化为电能呢？展示手摇发电机。
小组B演示：转动发电机手柄，灯泡一直发亮。
分析归纳：灯泡发亮，说明一定有其他形式的能量转化成了电能。
手摇发电机是怎么产生电动势的呢？小组C：从导线角度看，线圈转动时，线圈有一组对边切割磁感线，线圈中产生感应电流，这组对边在磁场中受到安培力作用阻碍相对运动产生了感应电动势。
小组D：从线圈角度看，线圈转动时，穿过线圈的磁感线条数不断改变，闭合电路中磁通量改变产生感应电动势。
老师演示：用一根条形磁铁在线圈口往复运动，灯泡也能发光。
分析归纳：变化磁场也能产生电动势。
提问：如果把磁体换成通电线圈，并使线圈电流发生改变，则其他邻近线圈能否也产生电动势呢？小组E：经演示确实也产生了电动势。
分析归纳：以上产生电动势的现象称为电磁感应，其大小可通过实验测出。
如何确定电动势的方向，即正负极呢？小组F：把一根细长的通电螺线管直立，从上端投入一开口铁环，很快从管中落底。
换投一闭合铁环时，明显需过一段时间才能落底。
可见感应电流产生的磁场是阻碍原磁场的变化的。
感悟：这堂课以学习小组为单位，教师启发引导、组内学生演示归纳，通过实验直观现象探究物理规律及本质，加深了学生对感应电动势的起因、大小和方向的理解和掌握，同时也提高了学生的思维和创新能力，教学效果事半功倍。
第1篇一、实验目的1. 理解电场和磁场的基本概念及其性质。
2. 通过实验演示电场和磁场的分布与作用。
3. 掌握使用电场线和磁场线描述电场和磁场的方法。
4. 增强对电磁学基本原理的理解。
二、实验原理1. 电场：电荷周围存在一种特殊的状态，称为电场。
电场对放入其中的电荷产生力的作用。
电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线的方向表示电场的方向。
2. 磁场：电流或磁性物质周围存在一种特殊的状态，称为磁场。
磁场对放入其中的磁体或带电粒子产生力的作用。
磁场线的疏密程度表示磁场的强弱，磁场线的方向表示磁场的方向。
三、实验仪器1. 电场演示仪2. 磁场演示仪3. 电场线与磁场线描绘工具4. 滑动变阻器5. 直流电源6. 开关7. 导线8. 磁针9. 铁质小球10. 带电小球四、实验内容1. 电场演示1.1 将带电小球放置在演示仪中央，观察其周围电场线的分布。
1.2 通过改变带电小球的电荷量，观察电场线的变化。
1.3 在演示仪上放置多个带电小球，观察电场线的叠加情况。
1.4 使用电场线描绘工具，描绘出电场线的形状。
2. 磁场演示2.1 将电流通过演示仪中的线圈，观察磁针的偏转情况。
2.2 改变电流的方向，观察磁针偏转方向的变化。
2.3 改变电流的大小，观察磁针偏转程度的变化。
2.4 在演示仪上放置多个线圈，观察磁场线的叠加情况。
2.5 使用磁场线描绘工具，描绘出磁场线的形状。
五、实验步骤1. 将电场演示仪和磁场演示仪连接好，并确保电路正常。
2. 将带电小球放置在演示仪中央，观察其周围电场线的分布。
3. 改变带电小球的电荷量，观察电场线的变化。
4. 在演示仪上放置多个带电小球，观察电场线的叠加情况。
5. 使用电场线描绘工具，描绘出电场线的形状。
6. 将电流通过演示仪中的线圈，观察磁针的偏转情况。
7. 改变电流的方向，观察磁针偏转方向的变化。
8. 改变电流的大小，观察磁针偏转程度的变化。
9. 在演示仪上放置多个线圈，观察磁场线的叠加情况。
大学物理演示实验报告实验名称本次实验是大学物理的演示实验，主题为“光学与电磁感应”。
实验目的通过本次实验，我们的主要目的是了解光学和电磁感应的基本原理，学习相关实验方法和技巧，提高我们的实验能力和观察力。
实验设备这次实验我们使用了如下设备：•光路放大器•折射仪•凸透镜•电磁铁•磁仪•示波器实验原理光学光是一种最基本的电磁波，当它遇到介质界面时，会发生反射、折射、透射等现象，而这些现象就是光的折射原理。
折射定律是物理学中的基本原理之一，它规定了光在通过介质界面时的运动方向。
当光线从一种介质到达另一种介质时，会发生折射，它的入射角度、出射角度、折射介质的折射率之间有如下关系：$$\\frac{\\sin \\theta_1}{\\sin \\theta_2} = \\frac{n_2}{n_1}$$式中 $\\theta_1$ 和 $\\theta_2$ 分别为入射角和折射角，n1和n2分别为折射介质和入射介质的折射率。
电磁感应电磁感应是指磁场发生变化会在导体中引起感应电流的现象。
当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中引起感应电流。
法拉第电磁感应定律指出，“当导体中有一个闭合回路，磁通量发生变化时，回路内就会有感应电动势和感应电流的产生”。
此定律很好的解释了电磁感应现象。
$$\\varepsilon = -\\frac{d \\Phi}{dt}$$式中 $\\varepsilon$ 为感应电动势，$\\Phi$ 为磁通量。
实验步骤光学实验第一步，我们设置了一套小球模型装置，在装置内填入水和油，并将光线从一头传至另一头，观察光线在不同介质中的折射反射情况。
第二步，我们用折射仪和一盒棱镜完成了一次折射实验，观察了折射角的变化情况。
第三步，我们用凸透镜作为实验器材，通过控制凸透镜的曲率半径确定其焦距，观察了光线在凸透镜的透射过程中发生的聚焦现象。
电磁感应实验第一步，我们用电磁铁和磁仪来完成了一次简单的电磁现象实验，观察了电流通过电铁时铁芯中磁场的变化情况。
电磁感应现象的实验教案电磁感应现象实验教案实验目的：1.了解电磁感应现象的基本概念；2.掌握用导体在磁场中运动产生电动势的实验方法；3.通过实验现象加深对电磁感应现象的理解；4.培养学生的实验操作能力及分析实验结果的能力。
实验原理：电磁感应是指导体在磁场中运动产生电动势的现象。
当导体在磁场中运动时，导体的电子就会相对运动，从而形成了电场。
这个电场就是电动势，它可以推动电子流动，并产生电流。
电动势与运动的导体的速度和磁场的强度有关。
实验材料：1.电磁感应现象演示装置2.磁铁3.电池4.导线5.电表（安装好）实验步骤：1.将磁铁放置在电池的正负极之间，使磁铁与电池平行。
2.将导线重复缠绕5-6圈或更多圈，以使导线更接近磁场。
3.将一端的导线连接到电池的正极，另一端的导线连接到电表的正极。
4.将另一根导线的一端连接到电池的负极，另一端缠绕在上述导线周围3-4圈，并连接到电表的负极。
5.当磁铁在导线附近移动时，电表会显示出电流值。
实验探讨：1.改变导线和磁铁的相对位置，电流的方向也会改变。
2.改变电池的极性，电流的方向也会相对改变。
3.若改变磁铁的形状或强度，电流的强度也会改变。
4.停止移动磁铁时，电流会从正到负逐渐减弱。
实验设计思路：1.预习相关知识，以便了解电磁感应现象的基本原理和实验过程。
2.学生在听完讲解后进入实验室，一步一步遵循实验步骤逐个进行实验，记录实验现象和数据。
3.分组讨论，探讨实验结果，对实验现象进行更深入的探究。
4.实验室的老师对实验结果进行检验并评估实验学生们的实验操作能力，及实验结果的正确性。
实验展示：1.实验室中，磁铁和电线间的相互关系可以用不同的颜色和图片来表示，使同学们更加直观地理解其中的原理。
2.实验数据可以用图像或数据表的形式表示，以强化同学们对实验过程和结果的理解。
3.实验成果可以形成一份实验报告，或在同学们的学术成果展上展示，以增强同学们的自信心和实验能力。
实验注意事项：1.实验过程中要注意安全，以免发生意外事故。
电磁学物理实验演示课报告——磁悬浮实验
130222班 13021044 王明明
今天我们进行了这学期的第二堂物理演示实验课，参观了很多电磁学上的经典实验，实验大多生动有趣，既有与高压电的“零距离”接触，又有液体倒流，磁悬浮等奇观，下面主要分析一下有关磁悬浮的一组实验和其原理：这组磁悬浮实验共分5个小实验，首先是点亮发光管实验，发光管随下落被点亮，发出绿色和红色的光；其次是跳环实验，将紫铜环放在小铁棒上，将输出电压调节至最高档，发现小环脱离铁棒，飞出一定的高度；接下来是双铝环实验，通过对一只小铝环加压使其上升后放上另一只铝环，两铝环相吸并一同运动；然后是浮环试验验证了不同材质的环在不同电压下的浮起高度的变化；最后是共振实验第一步与双铝环实验相同，后拿一大环套在小环外面并控制大环振动发现小环随之振动。
解释这些实验主要的原理是电磁感应原理和楞次定律，在交流电下线圈产生交变电场，交变电场使闭合导体产生电动势和感应电流，由于感应电流产生的磁场总与原磁场相斥，当斥利超过重力时，可以观察到上跳现象，相等则会出现磁悬浮现象，下面是实验时拍摄的组图：
实验的应用最广的当然是已投入运营的磁悬浮列车，但也有像磁悬浮创意LED 灯和磁悬浮风力发电等领域也在不断发展。
关于“电与磁”的三个重要实验的分析在“电与磁”一章学习中，证实电磁之间的关系的重要实验是电流的磁效应、磁场对通电导线的作用、电磁感应。
学习的内容比较简略，但在中考中是经常出现的一个考点。
题目：下图各实验现象揭示发电机原理的是（）。
为了更好地解决相类似的试题，并澄清对电磁关系的演示实验、原理、应用等的认识，下面就这几个实验及应用进行分析。
一、电流的磁效应1．实验装置示意图如图A所示。
由于电流的磁效应最早是丹麦的物理学家奥斯特发现的，因此这个实验又叫奥斯特实验。
2．实验现象：将平行于小磁针的导线通电后，小磁针会偏转。
当改变电流方向后，小磁针的偏转方向也会改变。
3．实验原理：通电导体周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关。
4．实际应用：在这个实验中，由电得到了磁，利用这个原理可以制成电磁铁。
电磁铁在实际生活中得到了广泛的应用，如电磁继电器、扬声器、电磁起重机等。
二、磁场对通电导线的作用1．实验装置示意图如图C所示。
通电导线在磁场中受到力的作用是法国物理学家安培发现的，受到的力叫做安培力。
2．实验现象：闭合开关后，在磁场内的导线会运动，改变电流方向或磁场方向，导体的运动方向也会发生改变。
3．实验原理：通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
4．实际应用：在这个过程中，电能转化为机械能，根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了电动机，应用在电扇、起重机等装置上。
三、电磁感应现象1．实验装置示意图如图D所示。
电磁感应现象最早是由英国科学家法拉第发现的。
2．实验现象：将导体ab左右运动时，电流表的指针会发生偏转。
3．实验原理：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
4．实际应用：在电磁感应现象中机械能转化为电能，利用此原理制成了发电机为人们服务。
因而在复习中，要注意其中三个实验的基本实验装置，实验原理、能量转化及其应用等几个内容，掌握其中几个实验的区别和联系。
电磁感应现象演示实验
一、实验目的：
演示几种最基本的电磁感应现象。
二、实验原理：
当变磁通穿过由线圈包围的面积时，线圈将感生电动势（感应电动势emf）。感
应电动势在闭合回路里产生感应电流。
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画图
三实验仪器
1．1号线圈均匀绕在内径55㎜，长95㎜的骨架上。2号线围绕在长85㎜，内
径20㎜的骨架上。
2．条形磁铁为铝铁炭材料长170㎜，宽20㎜，厚10㎜，磁场强度800～1000GS。
3．软铁棒是13㎜×130㎜低炭钢材料。
4．30V直流电源，最大电流为1.5A。
三、实验步骤：
1．将1号线圈接入示教电表的“M”接线端子上，将条形磁铁插入线圈后，示教
电表即可向一个方向发生偏转，如将条形磁铁反方向插入，则表头向相反方向偏
转。
2．将通电后的2号线圈替代条形磁铁插入1号线圈也可使表头发生偏转（偏转
小）。
3．将通电后的2号线圈插上软件铁棒，再插入1号线圈则表头发生偏转（偏转
比无铁芯时大）。
4．将供给2号线圈的直流电源换向，重复2或3的过程，则表头偏转方向相反。
5．将2号线圈子插软铁棒，放入1号线圈内，打开电源，表头指针发生偏转后
回到零位，关闭电源时，表头指针反向偏转后回到零位。
四、注意事项：
1．线圈为有机玻璃骨架，切勿掉地，否则摔坏。
2．2号线圈直流电压不能过高，否则将烧坏线圈。（不得超过30V，连续通电不
得超过30分钟）。
