2.1.1.1. Sự cần thiết phải chế tạo thiết bị thí nghiệm
- Ở lớp 9, HS đã được học hiện tượng CƯĐT và đã biết rằng: Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện DĐCƯ. Để đi tới kết luận này, HS đã tiến hành 2 TN về sự xuất hiện DĐCƯ trong cuộn dây khi có chuyển động tương đối giữa nam châm vĩnh cửu và cuộn dây và khi đóng, ngắt mạch điện của một nam châm điện được đặt nằm yên trước cuộn dây.
- Đến lớp 11, khi nghiên cứu hiện tượng CƯĐT, 2 TN trên không nên tiến hành lại mà cần dành thời gian để tiến hành các TN khác nhằm kiểm nghiệm về sự xuất hiện DĐCƯ trong mạch ứng với từng cách làm biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi mạch điện. Dựa vào biểu thức tính từ thông Φ = Bscosα, cần tiến hành các TN kiểm nghiệm về sự xuất hiện DĐCƯtrên khung dây dẫn kín khiđộ lớncủacảm ứng từ B tạicác điểm trên tiết diện khung dây thay đổi, khi diện tích S của khung dây thay đổi và khi góc α giữa véc tơ pháp tuyến h của khung dây và cảm ứng từ B thay đổi. Độ lớn của B có thể làm thay đổi bắng cách cho khung dây chuyển động tương đối với từ trường hoặc làm thay đôi độ từ thẩm µ của môi trường. Việc thay đổi diện tích S của khung dây được thực hiện nhờ làm co dãn khung dây. Còn góc α sẽ được làm thay đổi
bằng cách quay khung dây trong từ trường hoặc quay từ trường đối với khung dây đứng yên.
TBTN về lực từ và CƯĐT hiện có ở trường phổ thông không tạo điều kiện thuận lợi để tiến hành các TN trên. Sử dụng TBTN này, tả chỉ tiến hành được TN thay đổi độ lớn B bằng cách thay đổi cường độ dòng điện chạy qua nam châm điện mà HS đã biết. Do khe từ (khoảng không gian giữa hai má từ của nam châm điện) hẹp nên chỉ có thể dịch chuyển dễ dàng khung dây trong trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ, việc làm co dãn và quay khung dây trong khe từ cũng gặp khó khăn. Mặt khác, khi tiến hành các TN về CƯĐT với TBTN này, GV vẫn phải mang lên lớp nhiều bộ phận khác của TBTN khá nặng, đã được gắn kết cố định, mặc dù chúng chỉ cần thiết cho các TN về lực từ.
Ngoài ra, trong dạy học về CƯĐT ở lớp 11, cần tiến hành TN về sự xuất hiện
DĐCƯ phỏng theo TN với DCTN đơn giản mà Fa-ra-đây đã làm. Việc tiến hành TN này không những góp phần chỉ ra cho HS thấy con đường hình thành kiến thức về CƯĐT, mà còn tạo cơ sở để HS nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của máy biến áp nói chung và biến áp tự ngẫu nói riêng khi học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12.