高中 物理 演示实验 挑战难度 磁场与电磁感应

用微元法研究导线的磁感应强度

导线 · 磁感应强度 · 微元法

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选取 导线 等器材,测量(或观察)磁感应强度,学习用微元法处理实验数据。

配套虚拟仿真:用微元法研究导线的磁感应强度(虚拟探究)

选取 导线 等器材,测量(或观察)磁感应强度,学习用微元法处理实验数据。

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实验目的

  • 学会使用条形磁铁、砝码测量(或观察)导线 的 磁感应强度。
  • 会用微元法研究影响 磁感应强度 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:通电导线在磁场中受到的安培力,大小等于 BIL(B 与 I 垂直时)。

实验原理

通电导线在磁场中受到的安培力,大小等于 BIL(B 与 I 垂直时)。

法拉第电磁感应定律:感应电动势跟磁通量的变化率成正比。

本实验以微元法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 磁感应强度 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F = BIL,E = n ΔΦ / Δt

实验器材

条形磁铁
砝码
刻度尺
电流表
气垫导轨
低压电源

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:条形磁铁、砝码、刻度尺、电流表,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 外界条件),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 导线 的 磁感应强度 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 磁感应强度 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

实验中 导线 的 磁感应强度 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:通电导线在磁场中受到的安培力,大小等于 BIL(B 与 I 垂直时)。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

使用打点计时器要用规定的交流电源,电压不能过高。

精密仪器轻拿轻放,防止碰撞和摔落。

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