互感實驗盒在電磁感應教學中的應用

肖慧

[摘 要]電磁感應是高中物理中電磁學板塊的重要內容，不管是楞次定律的應用，還是法拉第電磁感應定律的應用，都必須建立在對“磁通量變化引起感應電流”這一核心規律的理解之上。而過于復雜的物理模型和過于僵化的書面解釋，不利于學生對這一核心規律的認識和把握。文章在原有教學手段的基礎上，添加互感盒的制作和實驗探究環節，配合電磁爐、變壓器等生活實例，引導學生更好地把握電磁感應現象的本質。

[關鍵詞]互感實驗盒；電磁感應；實物操作

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）32-0055-01

一、互感實驗盒的制作

1.需要用到的材料

如圖1所示，磁環1個、線圈2個、LED燈1個、熱縮管1個、電池盒1個、三極管1個、泡沫膠和砂紙各一張、普通塑料盒1個、導線若干。

2.制作步驟

步驟一：用導線按照紅色9圈、黑色8圈繞在磁環上，兩段線頭套上熱縮管，如圖2。

步驟二：用砂紙打磨線圈接口段的包漆后，如圖3將元件用導線連接起來。

步驟三：用泡沫膠把電池盒跟線圈固定在塑料盒內表面，如圖4。

步驟四：扣緊塑料盒，將線圈與LED燈連接好，用泡沫膠固定在塑料盒的上表面，如圖5。

二、實物操作與教學過程

在新課中先復習電磁感應的相關內容，通過提問互動的方式，讓學生回顧電磁感應現象產生的條件，提出新問題：如果兩個線圈相互靠近，其中一個線圈的電流發生持續變化，那么另一個線圈會發生什么情況呢？然后將實驗器材呈現給學生（如圖6），簡單介紹各元件的作用，讓學生以小組為單位進行器材的組裝和實驗，通過對實驗現象的觀察，結合電磁感應現象產生的條件對實驗原理進行猜想，從而得出互感現象的原理，也為下一節關于變壓器的學習打下基礎。

三、課外拓展，生活中的相關應用

1.電磁爐

如圖7所示，電磁爐的工作原理就是利用交變電流通過線圈產生方向不斷改變的交變磁場，使處于交變磁場中的導體，也就是金屬容器的內部產生渦旋電流，從而達到利用焦耳熱加熱食物的目的。

2.變壓器

如圖8所示，變壓器有原、副兩個多匝線圈套在同一個鐵芯上。當原線圈輸入一個交變電流后，就會產生一個與交變電流同周期變化的磁場，從而使副線圈的磁通量發生周期性變化，產生同一周期的電壓。

四、總結

電磁感應是高中物理中電磁學板塊的重要內容，不管是楞次定律的應用，還是法拉第電磁感應定律的應用，都必須建立在對“磁通量變化引起感應電流”這一核心規律的理解之上。所以，在相關教學中，如果能夠將互感實驗盒的制作與實驗介紹給學生，并在教學中恰當運用，相信能使學生更好地把握電磁感應現象的本質，也能夠讓他們將理論與實際相結合，進而有效培養學生的科學素養。

（責任編輯 易志毅）