用带差动放大器的灵敏电流计和专用磁铁演示电磁感应
【制作方法】
1.检流计:在大型电流计的检流计档上加直流放大器。放大器可以用集成元件也可以用分立元件做成。图20.7-6是用线性组件5G23等组成的差动放大电路,5G23的管脚分布如图20.7-7。电路的电源可以用两节9伏的叠层电池。整个线路的元件和电池都装在一个有机玻璃盒内,盒面上装一只电源开关,两只输入接线柱和两只调零电位器(一只1兆欧的电位器,用螺丝刀粗调,一只10千欧的电位器,通过旋钮进行微调)。盒子上还固定有两只输出接线叉,可以接在大型电流计的输入接线柱上,见图20.7-8。大型电流计的选择开关置于检流计档。
2.磁铁:
磁铁的结构如图20.7-9所示,磁极宽度12厘米,极间距离15厘米,在胶木垫板孔内装上直径为12毫米、厚14毫米的圆柱形小磁铁,垫板上的孔全部嵌满时,每个极共有20只小磁铁。为保证极性相对,小磁铁的N极都涂上红漆,小磁铁嵌入孔后,上面盖一张铁皮,使极间的磁场比较均匀,改变嵌入小磁铁的数目,就可以改变磁场中的磁感应强度B值。
3.导线、线圈:
单根导线是用自行车辐条代替,上面穿有两只小型接线柱,引线接在接线柱上(图20.7-10)。改变两接线柱在辐条上的距离(最大为磁极宽度),导线的有效长度L就改变了。图20.7-11为方形线圈,是用单股铜线弯成的。
【使用方法】
1.演示感应电流产生的条件:
(1)用单根直导线在磁场中作切割磁力线的运动,与它相接的电流计指针偏转,表明有感应电流产生。
(2)单根导线沿磁力线运动,与它相接的电流计指针不偏转,表明无感应电流产生。
(3)改变两接线柱在辐条上的距离,增大导线的有效长度,以同样速度在磁场中做切割磁力线运动,比较前后两次电流计指针的偏转角度,表明感应电流的大小跟直导线的有效长度有关。
(4)改变直导线的切割速度,比较前后两次电流计指针的偏转角度,表明感应电流的大小跟切割速度有关。
(5)减少嵌入小磁铁的数目,改变磁场的磁感应强度,比较前后两次电流计指针的偏转角度,表明感应电流大小跟磁场的磁感应强度有关。
(6)改变导线运动方向与磁场方向的夹角,比较前后两次电流计指针的偏转角度,表明感应电流大小跟导线运动方向与磁场方向的夹角有关。
(7)导线静止,让磁铁运动,相对切割磁力线,电流计指针偏转,表明有感应电流产生。
(8)用方形线圈从磁场外扫进磁场内,或者保持线圈静止,让磁铁运动,都有感应电流产生。
(9)用方形线圈在磁场内部平动,观察不到感应电流,将它移出或移入磁场就有感应电流产生。
以上演示说明感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动。
2.演示交流电的产生:
将方形线圈与大型演示电流计连接,当方形线圈在磁场中转动时,电流计的指针左右摆动,表明有交流电产生。
【注意事项】
每次演示前应将放大器调零。短时暂停演示,可不关闭电源,以免放大器的零点漂移。
本站提示:本自制教具可辅以“磁场”部分的物理实验教学。
选自:《初中物理自制教具》
-
探究影响水的凝固点的因素
2008年春节前后,我国南方很多地区遭遇了罕见的雪灾,公路、铁路因路面结冰而无法使车辆正常通行。许多城市采用在路面上撒大量的盐,使冰很快熔化来保证车辆和行人的出行安全。能防止雪水再次结冰。即在相同气温条件下,熔化了的冰雪不再结冰了。水的凝固点能改变吗?观...
-
小玩童科学小制作——饮水鸟
饮水鸟是我国的一种传统玩具,据说在几百年前就已经出现。它能够不停地自动抬头低头,像正在饮水的小鸟,十分的新奇,让人看后很有兴趣。可是你知道它的工作原理是什么?你想自己也动手做一个这样的饮水鸟吗?走吧一起试试去。实验重点:利用毛细现象做有趣的实验实验目的:手...
-
DIY磁力悬浮器的教程 自制磁力悬浮装置方法
一个磁力悬浮器的DIY教程,是电磁铁和永久磁铁配合的结果——这比简单的将几个永久磁铁捆绑悬浮物体要高级多了。我找来了一个微控制器(PLC或是单片机随你便)和一个红外传感器来侦查悬浮物的悬停高度,然后通过微处理器来设定电磁铁的电流值,从而让它乖乖...
-
小姜实验室简单的科学小实验:让冰加快融化
所有物质都以固体、液体或气体的状态存在。但是有些物质可以从某种状态转变成另一种状态。比方说,水是液态,但是当水冷冻时,就变成了固态的冰。让冰加快融化小姜实验室简单的科学小实验小姜实验室简单的科学小实验小姜实验室简单的科学小实验总结:压力和热能会让冰...