上海市2014高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)七十六 通電螺線管的磁感強(qiáng)度測(cè)量導(dǎo)學(xué)案

1、實(shí)驗(yàn)七十六 通電螺線管的磁感強(qiáng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，并研究其分布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)原理通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)，其方向符合右手螺旋定則。實(shí)驗(yàn)器材朗威®DISLab、計(jì)算機(jī)、螺線管、穩(wěn)壓電源、直尺、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖76-1。圖76-1 實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)分析1 將磁傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；2 螺線管接入6V穩(wěn)壓電源，水平放置在桌面上。調(diào)節(jié)磁傳感器的高度使其探管正好在螺線管的軸心線上通過；3 打開“計(jì)算表格”，調(diào)節(jié)磁傳感器探管前沿與螺線管一端相距1cm；4 增加變量“s”表示磁傳感器移動(dòng)的相對(duì)距離，記錄當(dāng)前磁感強(qiáng)度值，輸入s值為“0”；5 將磁傳感器向螺線管內(nèi)每次移

2、動(dòng)0.5cm，輸入s值并記錄對(duì)應(yīng)的磁感強(qiáng)度數(shù)據(jù)；6 打開“組合圖線”，選擇X軸為“s”、Y軸為“B1”，基于已獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到通電螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度與相對(duì)距離關(guān)系圖線（圖76-2）；圖76-2 螺線管內(nèi)部磁感強(qiáng)度分布圖線7 點(diǎn)擊“鎖定”，鎖定當(dāng)前圖線；將電源電壓調(diào)整為3V（改變通過螺線管的電流強(qiáng)度），重復(fù)步驟3-6，得到另一條圖線（圖76-3），比較二條圖線的異同；圖76-3 改變電壓，螺線管內(nèi)部磁感強(qiáng)度隨之變化8 將位移傳感器接收器接入數(shù)據(jù)采集器的第一通道，將發(fā)射模塊與磁傳感器固定在一起（保持同步運(yùn)動(dòng)），用位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)出的距離替代人工讀數(shù)；將磁傳感器接入第二通道，在“組合圖線”中設(shè)置“位移-磁感強(qiáng)度”圖線（圖76-4）；圖76-4 位移和磁傳感器組合使用9 拉動(dòng)磁傳感器在螺線管中運(yùn)動(dòng)，即可獲得“位移-磁感強(qiáng)度”圖線；10 改變供電源電壓，使線圈中的電流隨之改變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得出幾組不同的圖線（圖76-5）；圖76-5 組合使用位移和磁傳感器測(cè)量磁感強(qiáng)度11 分析比較各組圖線的異同，歸納決定通電螺線管磁感強(qiáng)