[实用新型]电磁感应演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电磁感应演示器，尤其是能改变电流方向的电磁感应演示器。 

背景技术

人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1第84页图3.2-1为在匀强磁场中探究影响通电导线受力因素的演示实验.该实验只能定性说明：通电导线所受安培力F与导线长度L及电流I有关；且长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；电流一定时，通电导线越长，安培力越大。不能定量分析安培力大小与二者的关系。 

发明内容

为了解决上述演示器中不能定量分析安培力大小关系的技术问题，本实用新型提供了一种新型的电磁感应演示器，可将定性分析进一步变为定量分析。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁感应演示器，其特征在于，它包括电源、电磁铁、导轨、电键、垫木、凹槽、刻度尺和导体棒，所述电源包括直流12V电源与J1203型蓄电池，该演示器通过与直流12V电源相连形成电磁铁来提供电磁场；导轨与J1203型蓄电池及电键相连，导轨放在垫木上，其中每块垫木上面各开有三个凹槽a、b、c，ab之间的距离是10cm，ac之间的距离是13cm，用以固定导轨的位置及改变导线通电部分的长度；导体棒用铝管或铜棒，长度是16cm-17cm，刻度尺固定于垫木上。 

本实用新型的有益效果是，可以在定性分析安培力的同时，能够定量分析安培力，改进了实验结果。 

附图说明

图1是本实用新型的演示器的结构图。 

图中1.J1209高中教学电源，2.J2431电磁感应演示器，3.蓄电池，4.电键，5.导轨，6.垫木，7.导体棒，8.刻度尺，9.凹槽，10.导线 

具体实施方式

如图1所示：J1209高中教学电源(1)用直流12V与J2431电磁感应演示器(2)相连形成电磁铁提供磁场；导轨(5)与J1203型蓄电池(3)及电键(4)相连，导轨(5)放在垫木(6)上，其中每决垫木(6)上面各开有三个凹槽a、b、c(9)，其中ab＝10cm，ac＝13cm，用以固定导轨(5)的位置及改变导体棒(7)通电部分的长度；导体棒(7)用铝管(或铜棒)，长约16-17cm，刻度尺(8)固定于垫木(6)上。 

实验原理： 

将导体棒(设为AB)放在导轨上磁场中，闭合电键，AB变成一通电导体，在磁场力作用 下运动。设运动中所受安培力为F_安，摩擦力为f，AB在磁场中运动的距离为So，从开始运动到停下，运动的总距离为S，由动能定理：F_安S₀-fs＝0。 

若每次导体棒从同一位置开始运动，则So不变，又f不变，所以，即：F_安∝S，只要研究S与I(或L)的关系，即可知道F_安与I(或L)的关系。 

实验步骤： 

一.保持导轨间距L＝13cm不变，验证F_安∝I 

1.将导体棒放在导轨上，导轨接蓄电池4V电压，闭合电键，导体棒运动，从刻度尺上读出棒运动的距离S₁。 

2.将导体棒放于导轨上同一位置，导轨接蓄电池6V电压，闭合电键，棒运动，读出距离S₂。 

3.验证：在误差允许的范围内，L一定，S∝U，又：R一定，I∝U，F_安∝I 

二.保持I(接6V蓄电池)不变，验证F_安∝L 

1.同步骤一、2。 

2.将导轨间距变为10cm，导体棒放于导轨上同一位置，闭合电键，棒运动，读出距离S₃。 

3.验证：在误差允许的范围内，I一定，S∝L，即：F安∝L。 

实验改进的优势： 

1.器材取材容易，简单制作即成。 

2.实验的可视性强，学生可直接观察。 

3.实验数据可直接读出，便于测量。 

4.实验稳定，成功率很高。 

注意事项： 

1.由于实验中使用的蓄电池放电较快且放电电流较大，每次实验结束要及时断开电键。 

2.导轨及导体棒要尽量圆滑且接触良好。 

3.导轨要水平。 

另外，若将电磁感应演示器一端垫起，逐渐减小B与I(或L)的夹角，可验证F安逐渐减小，说明当B⊥I(或L)时，F_安最大；当B//I(或L)时，F_安最小。 

利用此装置通过改变电流(或磁场)的方向，还可验证左手定别。