【内容摘要】2012北京高考理综19题考了 “跳环实验”，答案有待商榷。跳环实验又叫浮环实验，是物理教学中用来演示电磁感应现象的一个典型实验。大多数教师对合上电键时铝环跳出过程都是用楞次定律解释的，但其实造成“跳环”的原因并非这么简单。通过实验验证与理论分析结合，可以说明线圈匝数过多以及改成直流电源也可能是造成“跳环”失败的原因。 全文查看链接 　　究竟是什么原因使铝环跳起来呢？上述对每个T/ 4内的逐一分析方法并没有错，造成结论与事实相悖的原因在于：用楞次定律分析的过程中，忽视了实际铝环的自感作用及其与铁芯间的互感作用。实际上，实验中所用的铝环是一个感性元件，据测试，一个外直径为5. 8 cm ，内直径为5. 0 cm ，高为2. 5 cm的铝环，其阻值为4. 9×10- 5Ω，套在截面积为7. 5 cm2的铁芯上，自感系数约为10- 5数量级。对于50 Hz交流电，有ωL远大于R，自感作用不能忽略。因此，铝环应看作一个L R电路。当铁芯线圈中有电流变化时，铝环中除了会产生一个互感电动势，还会产生一个自感电动势，由于自感作用铝环中感应电流i2 不会瞬时突变，其相位将落后于感应电动势一个Φ角，而落后于原电流i1为一个（90° Φ）角。故当原电流为i1 = Im1sinωt时，环中感应电流应为i2 = Im2cos（ωt - Φ） 。可以作出i1、i2 在一周期内的相位关系图如图2所示。则由图2看出，前半周期内，异向电流时间大于同向电流时间；后半周期内，异向电流时间亦大于同向电流时间，仿照前面对图1的分析，不难得知：铝环在每一周期内的平均安培力不为零，并且方向向上，故才有铝环跳起，铝环起跳原因跟环中感应电流的相位差有关。 全文查看链接