法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)* * 第一張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍Ψɡ陔姶鸥袘?yīng)定律進(jìn)行定量研究，學(xué)習(xí)示波器的應(yīng)用，并探索一種測量重力加速度的新方法* * 第二章圖片，課件中共有二十四張圖片，編輯于2022年5月 2.實(shí)驗(yàn)原理 如果磁棒自由落過線圈中心，則感應(yīng)出線圈中將產(chǎn)生電動勢。 由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢方向?yàn)镋，其中N1——線圈匝數(shù)，R——線圈半徑，v——磁棒切割的運(yùn)動速度線圈，B——磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其典型的E(t)曲線如右圖**第三張圖，課件中有二十四張圖法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，2022年5月編輯1.法拉第電磁感應(yīng)定律的定量研究：對式(1)進(jìn)行簡單計(jì)算 (2) 此時(shí)，法拉第電磁感應(yīng)定律可推導(dǎo)出為 (3) 其中，I 為與磁場分布有關(guān)的積分磁棒和線圈的尺寸。 當(dāng)磁棒和線圈的尺寸選定后，感應(yīng)電動勢與N1和v成正比。 **第四張圖，課件中有二十四張圖，2022年5月編輯的。感應(yīng)電動勢的動態(tài)過程同一磁棒自由落入同一高度不同匝數(shù)的線圈時(shí)，電動勢隨時(shí)間的變化，分析感應(yīng)電動勢的幅值。 特征感應(yīng)電動勢與線圈匝數(shù)N成正比* * 課件共二十四張圖片中的第五張圖，編輯于2022年5月同一磁棒自由落體時(shí)的感應(yīng)電動勢同一線圈不同高度隨時(shí)間的變化感應(yīng)電動勢幅值特性動態(tài)過程分析感應(yīng)電動勢與速度V成正比，即與磁通變化率dФ/dt成正比。
**第六張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯 2.重力加速度測量研究：讓磁棒通過線圈從一定高度自由落體。 當(dāng)磁棒切割線圈時(shí)，磁極穿過線圈所需的時(shí)間為： 上式中，h為線圈中心距玻璃管口的高度，L為磁極長度rod、d 和 是當(dāng) E 最強(qiáng)時(shí) N 極和 S 極距線圈中心的距離。 當(dāng)磁棒較長時(shí)，d 和 可以忽略。 **第七張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯。磁鐵穿過線圈示意圖** * 第八張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯。磁棒在一定高度自由落體穿過線圈的感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化過程的典型曲線分析。 分析感應(yīng)電動勢的時(shí)間特性。 通過測量兩個(gè)峰值之間的時(shí)間差，很容易計(jì)算出重力加速度。 當(dāng)磁棒接近線圈時(shí)，線圈中的磁通量開始變化。 圖中，當(dāng)磁極靠近線圈中心時(shí)，感應(yīng)電動勢開始上升并達(dá)到最大值。 當(dāng)磁棒的另一極離開線圈中心時(shí)，感應(yīng)電動勢達(dá)到負(fù)最大值。 可以通過測量磁棒來測量兩個(gè)峰值之間的時(shí)間差。 通過線圈中心所需的時(shí)間。 BD** 控制區(qū)菜單按鈕 電源按鈕 ** 第十張圖，共二十四張課件圖，編輯于2022年5月 2.電磁感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)是在其上密繞80匝AWG#35漆包線線圈骨架，并在 20 處抽頭 30、40、50、60、70 和 80 匝，制成多抽頭線圈。
線圈架放置在玻璃管上，可沿玻璃管自由滑動，并可固定在任意位置。 使用磁棒從玻璃管口開始自由落體運(yùn)動。 當(dāng)它穿過線圈時(shí)，線圈中會產(chǎn)生電動勢。 將被測線圈產(chǎn)生的信號連接到數(shù)字示波器的信號端，利用數(shù)字存儲示波器的單次觸發(fā)功能，觀察并記錄感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的動態(tài)過程。 做實(shí)驗(yàn)和移動線圈時(shí)，上下移動線圈時(shí)請小心。 打破玻璃管可能會導(dǎo)致人身傷害。 ** 第十一張圖，共二十四個(gè)課件，2022年5月編輯 感應(yīng)線圈公共端子匝數(shù)選擇端子詳解 23mm 23mm ** 第十二張圖，共二十四個(gè)課件，2022年5月編輯 第4個(gè)月實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、請參閱《綜合現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)》第37至56頁，熟悉示波器。 2、調(diào)節(jié)電磁感應(yīng)裝置的地腳螺釘，使玻璃管垂直。 穩(wěn)壓器 ** 第十三張圖，共二十四個(gè)課件，2022年5月編輯 3.在線 ** 第十四張圖，共二十四個(gè)課件，2022年5月編輯 4.示波器設(shè)置，請勿使用不要太教條。 如果顯示以下畫面，則無需進(jìn)行任何設(shè)置。 4、轉(zhuǎn)動此按鈕4顯示3，轉(zhuǎn)動此按鈕3顯示5，按此按鈕5顯示1法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，按此按鈕1顯示開機(jī)6顯示6，轉(zhuǎn)動此按鈕2，按此按鈕2，顯示** 第十五張，共有二十四個(gè)課件，2022年5月編輯。 5、讓磁鐵從玻璃管口自由落下。 顯示應(yīng)如下所示。 如果顯示不是這樣，請?jiān)侔匆淮蜸EQ鍵，將磁鐵向相反方向落下，然后按此鍵進(jìn)入。 單次觸發(fā)* * 第十六張圖，課件中共有二十四張圖，編輯于2022年5月 6. 幅度數(shù)據(jù)測量 1. 按此鍵 2. 按這幾個(gè)鍵，顯示如下。 將顯示的數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中* * 第十七張圖。 課件圖片共有二十四張。 2022 年 5 月編輯。
