1、单匝线圈切割磁感线实验的改进2004 年第 12 期物理通报实验改进与创新单匝线圈切割磁感线实验的改进谢作为(监利中学湖北监利 433300)单匝线圈切割磁感线产生感应电流的实验,是电磁感应现象一节中的第一个实验,也是这一节中的重点实验之一.它的成功与否对本节课的讲解以及后面的右手定则的讲授都有一定的影响.为了使这一实验能获得成功,一般采用增加磁场的磁感强度,如用 10 英寸以上大口径扬声器的磁铁代替 u 形磁铁,或用微电流放大器来放大电流完成这个实验.然而,扬声器上的磁铁的磁性无标识,会给教学带来一定的困难;使用微电流放大器后,会使这个实验显得不如书上的直观流畅,给讲解感应电流的方向带来诸多
2、不便.众所周知,在匀强磁场中,导体做切割磁感线运动时产生的感应电动势的大小为 E=BLvsin0,E 的大小与 B,L,sin0 成正比.如果增大 B,加长,提高三管齐下,那么 E 应相应地增大许多.据这一思路,本人将中学物理实验室所配备的型号为U085 的蹄形磁铁 10 个装配成形如图 1 的形状,在磁铁的下面磁极间垫上与其横截面大小相应的软铁片后固定,这样上面的磁极间就形成了一条宽约3.54mnl的小缝,可视为匀强磁场区,其磁感强度与教科书【上图 174 相比大为加强磁铁图 1线(装配前先将每个 u 形磁铁充磁).将直径为 2mnl绝缘漆包线 AB 置入其中,用导线与 J0402 型演示电
3、表或 J0420 型投影式检流计相连,让导体 AB 快速切割磁感线,可见演示电表指针摆动 1/4 格(检流计达3 格).如果将导体 AB如图 2 所示运动.演示电表指针摆动幅度还大些.究其原因:电流表指针从零移到指示导体中感应电流大漆包线图 2小的位置需一定的时间,而导体由于穿过匀强磁场区的时问较指针移动时间短,指针来不及到达所指示的位置时,导体己移出了匀强磁场区,导体中的感应电流已减弱了许多.笔者试想,如果再将 10 个 u 形磁铁如同图 1 那样并在一块再如图 3 那样倒扣在一起,让导体做切割磁感线的运动,演示图 3电表指针摆动的幅度应更大些.由于笔者的学校的U085 型蹄形磁铁数目有限,
4、没能进行实验验证,此想法仅供参考.参考文献1 全日制普通高级中学教科书(试验修订本?必修加选修).物理第二册( 第 2 版).北京:人民教育出版社,20oO.166一一,一.一一一.;:;宇宙寿命还有 240 亿年?:;:;美国科学家日前发表论文介绍;说,宇宙至少还能“活“240 亿年,比:人们原先预计的要长.:;科学家们利用哈勃望远镜的观;i 察数据,通过计算宇宙中的暗能量,:;得出了上述新结论.这只是建立在:假设之上的理论推算.美国斯坦福:大学的天体物理学家安德雷?林德:;领导的研究小组之前曾经称,他们:;研究预计,宇宙的寿命将还有 110 亿?;年.:(摘自 科学时 42004.11.18):0:.一一.+.;一33
