对比式楞次定律

【实验目的】

利用磁铁和同样大小的铝块，在闭合和有开口的金属管子里运动，演示楞茨定律，可加深同学对这部分内容的理解。

【实验器材】

1．三根比较用的铝管，它是由A、B、C三根长一米，截面为25×20mm的方形铝管构成，其中B管的四个侧面、交错裁有长200mm的细窄缝、在三个管的最下端正侧面开有高100mm，宽25mm的长方形孔。如图64-1所示。

2．钕铁硼材料制成的磁体两块，为22×22×28mm的长方体磁体E，相同大小的铝块F。如图64-1右边图所示。

图64-1

图64-1中，A，C为方形铝管，B是开缝铝管，D为底座，E是钕铁硼磁块，F是铝块。

【实验原理】

磁铁块在导体管下落，导管中产生感生电流。根据楞茨定律可知，感生电流总是反抗引起感生电流的原因，因此下落磁铁块将不断地受到磁力的阻碍作用，而缓慢下降。铝块在导体（铝）管下落过程中，导体管中没有感生电流产生，所以不受电磁阻尼的作用，而以重力加速度g匀加速快速下落，管壁的摩擦力和空气阻力很小忽略。

【实验操作与现象】

1．左手持磁铁块E，右手持铝块F，分别从A、C（见图64-1）两铝管的上端口，同时释放。从A、C两铝管下端开口处，观察磁铁块和铝块下落的情况，并注意比较磁铁块与铝块的下落先后。

2．两手持相同的磁铁块分别从A、B两铝管的上端口同时释放。同样，从A、B两铝管下端开口处，观察磁铁块和铝块下落的情况，将看到A管中的磁铁块如同1中所述的情况一样，缓慢地下落，B管中的磁铁块沿开有缝隙的铝管B中快速下落。这是由于B管中产生的感生电流很小，受到的电磁阻尼也小，所以快速地先于A管中的磁铁块下降到下端开口处。

【注意事项】

1．演示所用的两块磁铁为NdFeB材料制成，磁性很强，切勿将两块磁铁靠近或吸合在一起，以免撞碎磁铁或夹坏手。

2．由于实验器材全部采用铝合金结构，切勿磕碰、防止结构变形，影响实验效果。