变压器上的电磁感应 摘要：本文利用中学物理实验室中常见的 J2425 型变压器，设计出千人震、跳环、涡流、电磁阻尼和自感等电磁感应实验，有效地支架起了学生的学习情景，使学生意义构建电磁感应知识。 关键词：变压器；电磁感应；支架 新课程标准要求学生体验物理，进行多样性的学习，同时要求教师尽量开发实验，使学生在真实的情景中质疑，同化新知识，意义建构自己的知识图式，知识得到顺应。从本质上讲，教师教学的辅助性材料如实物，是为了帮助学生理解知识，起到支架作用，即常说的“教是为了不教”。 由于物理学科的特点，实验是很好的支架，起到十分必要的抛锚效果。电磁感应是高中教学的一个重点和难点。它有许多令学生难以置信的现象，但不可能像大学那样从微分方程纯数学推导，这时实验就起到良好的脚手架作用，帮助学生建起“知识”大厦。本人用中学实验室里常有的 J2425 型变压器做出了很多电磁感应现象实验。 1．“千人震”实验 如图 1 所示，绿色线圈接 400 匝，然后串联上开关和干电池，红色线圈接 1600 匝，然后两根导线分别被“串联”起来的两边人手握着金属部分。当开关接通和断开的瞬间，手牵着手的学生们会有触电的感受，同时自觉地把手松开。这是互感的原因。但把电池接在同一线圈上（如图 2 所示，电池也接在红色线圈 1600 匝），当开关接通时，人没有感觉，可当开关断开瞬间，他们突然受到电击，迅速收回双手。这是自感的原因。如果一个人，可以把图 2 改装成图 3，锯条代替开关，当人两手拿锯条来回接触运动时，线圈电流在不断地变化产生强自感电动势，使人有电击的感觉。同时观察到锯条间出现电火花，所以大功率用电器的开关应该装在金属壳中，甚至把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花。 2．“发光”实验 “千人震”实验是触觉的感受，利用发光二极管或电表可以形成视觉的电磁感应现象如图 4 所示，把红色线圈拆出来，把 1600 匝与发光二极管相连，把磁铁插入（或拔出）时二极管发光。把图 1、2 中的人、图 4 的二极管换成电流表，容易得到感应电流产生的条件。查明线圈的绕向，能判断感应电流的方向，即楞次定律。 3．“跳环”实验 装置如图 5 所示。将条形轭铁竖直（磨光面向下）放在 U 形铁芯的一个立柱上。套上红色线圈及铝环。把线圈 0－800 匝的两端接 220 伏特交流电源。 演示时，接通电源，由于线圈中有交变电流通过，在铝环中产生感生电流。感生电流的方向...
