实验八十三 法拉第电磁感应定律实验目的验证法拉第电磁感应定律。实验原理当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中感生电动势的大小和穿过回路的磁通量变化率成正比。即 ε ∝ ΔΦ/Δt 。实验器材朗威®DISLab、计算机、线圈（用 Φ0.5 的漆包线绕 200 匝，也可用演示线圈代替）、条形磁铁、铁架台、标尺、透明胶带、导线若干。实验装置图见图 83-1。实验过程与数据分析1．将电压传感器接入数据采集器；图 83-1 实验装置图12．把线圈水平固定在铁架台上，并连接电压传感器；3．打开“组合图线”，添加“电压-时间”图线，将采样频率设为“50Hz”；4．手持条形磁铁，让磁铁在不同高度（先低后高）自上而下穿过线圈；5．利用“图线控制”功能回放实验图线，发现磁铁第一次穿过线圈时产生的电动势比第二次小（图 83-2）。分析可知：虽然两次通过线圈引发的磁通量变化 ΔΦ 相同，但由于第二次穿过线圈的时间 Δt 短（用鼠标右键功能，得出两次穿过线圈所用的时间分别是 0.2310s 和0.1861s），即磁通量的变化率大，所以产生感生电动势也大；6．把两个条形磁铁极性相同的部分并排放在一起并用胶带粘牢，手持磁铁，让磁铁在某一高度从线圈上方下落穿过线圈。再换成单条磁铁，让磁铁在同一高度上从线圈上方下落穿过线圈。7．利用“图线控制”功能回放实验图线，发现磁铁第一次穿过线圈时产生的感生电动势大于第二次（图 83-3），分析可知：虽然磁铁二次通过线圈的时间 Δt 相同（分别是 0.2760s 和0.2818s），但由于第一次穿过线圈引起的磁通量变化量 ΔΦ 大，即磁通量的变化率大，所以产生感生电动势也大；8．总结实验结果，验证法拉第电磁感应定律。建议更换不同匝数的线圈（或用两个线圈串联在一起），研究线实匝数对感生电动势的影响。图 83-2 第一次实验结果图 83-3 第二次实验结果2
