电磁综合演示仪.doc

电磁综合演示仪电磁综合演示仪的结构如图21．1－1所示。【制作方法】1．实验架的制作：用20×10×0．5厘米3的木板做实验架底板用胶在底板下方粘上四个三角形木块做成底脚（或者用青霉素药瓶的橡胶塞做底脚）按图21．1－1所示在底板上钻两个小孔并安装两个接线柱1、2。按图21．1－1所示的尺寸用0．5厘米厚的木板制成实验架的立柱并在立柱横梁上挖一个3×1．5厘米2的矩形孔在矩形孔内底面的中心部位装上一根小针让针尖向上。在立柱面板上图示位置安装两个接线柱3、4以及一个用薄铝片制成的可转动的红色箭头立柱则固定在底板上。在立柱面板上安装两根分别带有红色和绿色绝缘包皮的单心铝导线两导线的上端跟立柱上的接线柱3、4连接下端穿过底板在背面跟底板上的接线柱1、2连接。2．零件的配备和制作：（1）螺线管：用直径0．35毫米漆包线在软铁棒上绕100匝制成如图21．1－2（a）所示。在圆柱形软铁上用直径0．35毫米漆包线绕50匝线圈一个如图21．1－2（b）所所。用直径0．35毫米的漆包线绕200匝的空心线圈一个如图21．1－2（c）所示。（2）方形线圈：用直径0．35毫米的漆包线绕制边长4厘米的正方形线圈一个密绕50－80匝如图21．1－3（C）所示。用直径0．35毫米的漆包线绕成边长为21厘米的正方形线圈两个匝数都是100匝但二只线圈的绕向相反如图21．1－3（a）（b）所示。用直径0．35毫米的漆包线再绕二个边长为2厘米的方形线圈匝数分别为15匝和50匝如图21．1－3（d）（e）所示。演示仪还需要配备条形磁铁、蹄形磁铁、灵敏电流计、圆柱形软铁各一块细铁屑、小磁针等。【使用方法】1．演示条形磁铁和蹄形磁铁的磁力线：在底板的下面水平放置一块磁铁（条形或蹄形）在底板上撒一些铁屑用手指轻轻振动底板就可以看到磁力线的分布情况。2．演示通电直导线周围的磁场：（1）在实验架矩形孔内小针上放一枚小磁针用导线连接接线柱3、4。接线往1、2与干电池连接转动箭头指出导线中的电流方向从指针的偏转可以验证安培定则如图21．1－4所示。（2）用一根直导线穿过底板的小孔与接线柱4连接直导线的下端用导线与接线柱2相连在底板上放四只小磁针从磁针的偏转方向可以定性地说明通电直导线磁力线的方向如图21．1－5所示。3．演示通电螺线管的磁场：如图21．1－6所示。将螺线管平放在底板上面接通直流电源在底板上撒一些铁屑用手指轻轻振动底板可以看到通电螺线管磁力线的分布情况。做以上实验时教师可在装置的后面放一块较大的平面镜调节平面镜的角度可以使每个学生看清实验现象。4．演示通电导体在磁场中运动：（l）取一段粗直导线两端分别与两根较细的裸铜线连接将两根较细的裸铜线的另一端连接在实验架的接线柱3、4上将粗直导线水平吊起在实验架底板上放一块蹄形磁铁使粗直导线位于磁铁两极间转动箭头指出导线中电流方向接线柱1、2与直流电源连接接通电路时粗直导线运动可以验证左手定则如图21．1－7所示。（2）如图21．1－8所示将上述的粗直导线换为边长4厘米的方形线圈做上述实验效果更明显。（3）用锡箔纸绕一个空心锡箔圆筒。把两根光洁度高的粗金属丝（一般可采用自行车辐条）的一端折成直角安装在接钱往3、4上使两根粗金属丝穿过矩形孔互相平行且水平将锡箔圆筒置于两金属丝上再把蹄形磁铁套在外面使锡箔圆筒位于磁铁的两极间再将接线柱1、2连接直流电源转动箭头指向电流的方向。当把电源接通时锡箔圆筒就滚动；改变电流的方向或改变磁场方向锡箔筒的滚动方向也跟着改变可以验证左手定则如图21．1－9所示。5．演示闭合回路的部分导体在磁场中运动产生感应电流。（l）按图21．1－10进行安装把直导线接在3、4接线柱上实验架的底板上放一块蹄形磁铁接线柱1、2接检流计用手拿住导线在蹄形磁铁两极间向远离读者方向运动检流计指针偏转。导线向读者方向运动检流计指针向相反方向偏转。此实验可以验证右手定则。（2）按图21．1－11进行安装把50匝的方形线圈接在3、4接线柱上接线柱1、2接检流计。转动方形线圈检流计的指针会发生偏转从指针的偏转可以判断线圈中的电流方向从而可以定性地说明发电机的工作原理。6．演示通电线圈在磁场中的运动：按图21．1－12进行安装把15匝的边长为2厘米的方形线圈接在3、4接线柱上底板上放上蹄形磁铁电源接在1、2接线柱上转动箭头标出电流的方向接通电路时通电线圈即在磁场中发生偏转。改变电流方向或磁场方向线圈的偏转方向也改变。此实验可定性地说明电动机的工作原理。7．演示磁场力的相互作用：（1）按图21．1－13进行安装把两个100匝绕向相反的方形线圈并接在3、4接线柱上1、2接线柱接直流电源。由于两个线圈的绕向相反因而电流方向相反两线圈互相排斥。（2）按图21．1－14进行安装将带有铁心的线圈接在3、4接线柱上在实验架的底板上