[实用新型]法拉第电磁感应定律验证仪有效
申请号: | 201120201045.7 | 申请日: | 2011-06-15 |
公开(公告)号: | CN202126785U | 公开(公告)日: | 2012-01-25 |
发明(设计)人: | 王新宁;高翔;田雯 | 申请(专利权)人: | 王新宁 |
主分类号: | G09B23/18 | 分类号: | G09B23/18 |
代理公司: | 宁夏专利服务中心 64100 | 代理人: | 赵明辉 |
地址: | 750004 宁夏回族自治区银川市*** | 国省代码: | 宁夏;64 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 法拉第 电磁感应 定律 验证 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种教学仪器,尤其是法拉第电磁感应定律验证仪。
背景技术
目前在教、学法拉第电磁感应定律时,多采用定性实验,让学生观察到磁通量变化快,产生感应电动势大;磁通量变化慢,产生感应电动势小。我国自二十世纪八十年代开始设计实验,应用实验来定量验证法拉第电磁感应定律。设计中主要突破的难点是磁通量变化率的测量,多数采用的原理是控制某过程中穿过线圈磁通量变化量不变,测量线圈中磁通量变化的时间,从而测量磁通量变化率。也有少数利用线圈匀速穿过匀强磁场,测量线圈两端产生的动生电动势的大小。
实验中采用电动机控制线圈或磁铁的运动速度;光电门测量线圈或磁铁运动的速度;传感器收集线圈或磁铁运动的速度信息。用数字示波器、电压传感器等测量闭合电路中产生的感应电动势。
以上实验大多都在大学物理实验室完成,并没有用在高中物理教学中。而且其中使用的光电门、传感器等,电路连接复杂,它们的原理对于高中生来说,理解比较困难。再加上法拉第电磁感应定律本身就是一个难点,所以将这些仪器组成的实验应用到课堂上,增加了学生的负担,效果反而不好。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种法拉第电磁感应定律验证仪,其操作简单,实现现象直观可感,验证有效而又成本低廉。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种法拉第电磁感应定律验证仪,其特别之处在于,包括一竖直槽,在该竖直槽上方安装有一定滑轮,一磁铁通过绳子吊挂在定滑轮上,在该竖直槽下方设有一底座,在该底座内安装有一感应线圈,还包括一示波器,该示波器的两个输入端分别与该感应线圈的两端电连接。
其中示波器的“X”输入端和“地”端分别与该感应线圈的两端电连接。
采用上述技术方案的法拉第电磁感应定律验证仪,结构简单,制造成本低廉,而在实验时操作简单,实验现象直观,尤其适合高中学校物理教学。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来对本实用新型做进一步详细的说明:
如图1所示,一种法拉第电磁感应定律验证仪,包括一竖直槽2,在该竖直槽2上方安装有一定滑轮,一磁铁3通过绳子1吊挂在定滑轮上,在该竖直槽2下方设有一底座6,在该底座6内安装有一感应线圈,还包括一示波器4,该示波器4的“X”输入端和“地”端分别与该感应线圈的两端电连接。
本实用新型的使用方法如下,首先把示波器4屏幕刻度按比例改画成电压示数形式,具体调节示波器4显示为一亮点,用左右平移旋钮把亮点移动到最左侧,信号输入分别接“X”输入端和“地”端,先接入一节1.5V干电池,调节X增益,使亮点到1.5V位置(即示波器4屏幕从左至右的中间位置处,可在屏幕上用笔或其它方式标示);然后串联两节干电池,亮点就到3V位置(即示波器4屏幕最右侧位置处,如果有偏差,可以反复调节),这样示波器4就改装成一台测量电压的仪器。
测量时,通过绳子1将磁铁3提起,竖直槽2侧面有刻度,记录磁铁3距感应线圈表面的高度。从磁铁3所在高度自由释放磁铁3,同时观察示波器4屏幕上显示的亮点在屏幕上移动的最远刻度,记录此次实验中产生的感应电动势的最大值。测量多组实验数据,通过公式处理数据,即可获得感应电动势和磁通量变化率的关系。
利用以上实验,再控制磁铁3下落的高度不变,改变感应线圈的匝数,测量感应电动势的大小,就得到感应电动势与感应线圈匝数之间的关系。
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