研究感应电动势与匝数的关系

【目的和要求】

　　1．通过实验加深对法拉第电磁感应定律的理解；

　　2．学习用示波器进行定量研究的技能。

【仪器和器材】

　　学生示波器（J2459型），螺线管（长约0．3米，绕有漆包线约300圈，管的内径5－10厘米，可用J2408型电流天平的线圈代替），学生电源（J1202－1型），交流电流表（0－3安），滑动变阻器（J2354－1型，50欧，1．5安），音频信号发生器（低阻抗型），多量程交流电流表，长约2米的漆包线数根（线径要求不严），毫米刻度尺。

【实验方法】

　　1．将螺线管、滑动变阻器、交流电流表（0－3安）、学生电源接入图4．31－1所示的电路中。接线前把一个比螺线管外径稍大的硬纸圈C套在螺线管中部，变阻器应尽量远 离螺线管（因它也是一个螺线管，要尽量减小它的磁场的干扰）。

　　2．在硬纸圈上绕2－3圈漆包线，作为感应线圈，用胶布把它的头和尾固定在硬纸圈上。把感应线圈的两端接到已调好“扫描”的示波器上。闭合学生电源的开关，调节滑动变阻器的电阻，使交流电流表示数约在1－2安培左右（交流安培表此时只起监视作用）。观察示波器的波形并调节示波器的“衰减”，（通常在“衰减”“1”档），直到示波器上的波形幅度（峰、谷之间的幅度）约为5－10毫米为止。关掉扫描，测量并记下波形幅度值a。

　　如果电流已调得较大、示波器已调到“衰减”“1”挡，仍不能达到上述幅度要求，则应关掉电源，增加感应线圈的匝数（例如用5匝），重新进行上述调节。

　　3．增加感应线圈匝数为步骤2中的1、2、3倍，例如，如果第一次用5匝，则可依次增加为10、15、20……。闭合学生电源的开关，保持螺线管中的电流和示波器的“衰减”为步骤2中的值不变，测量并记下各次的波形幅度值，记入自己设计的表格中。

　　4．用各次所得的实验值，作出波形幅度a随感应线圈匝数n变化的图象（a－n图象）。由图象你可以得出什么结论？