电磁综合演示仪.docx

电磁综合演示仪电磁综合演示仪的结构如图 21 . 1 — 1所示制作方法】1 .实验架的制作：用20X 10X 0. 5厘米3的木板做实验架底板，用胶在底板 下方粘上四个三角形木块做成底脚(或者用青霉素药瓶的橡 胶塞做底脚)，按图21. 1—1所示在底板上钻两个小孔并安 装两个接线柱1、2按图21. 1 — 1所示的尺寸，用0. 5厘米厚的木板制成实验 架的立柱，并在立柱横梁上挖一个 3X1.5厘米2的矩形孔， 在矩形孔内底面的中心部位装上一根小针，让针尖向上在 立柱面板上图示位置安装两个接线柱 3、4,以及一个用薄铝片制成的可转动的红色箭头，立柱则固定在底板上在立柱面板上安装两根分别带有红色和绿色绝缘包皮的单 心铝导线，两导线的上端跟立柱上的接线柱 3、4连接，下端穿过底板在背面跟底板上的接线柱 1、2连接2 .零件的配备和制作：(1)螺线管：用直径 0. 35毫米漆包线在软铁棒上绕 100 匝制成，如图21. 1—2 (a)所示在圆柱形软铁上用直径 0.35毫米漆包线绕50匝线圈一个， 如图21. 1-2 (b)所所用直径0. 35毫米的漆包线绕200匝的空心线圈一个，如图21. 1-2 (c)所示(2)方形线圈：用直径 0. 35毫米的漆包线绕制边长 4厘 米的正方形线圈一个，密绕 50 —80匝，如图21 . 1-3 (C)所示。

用直径0. 35毫米的漆包线绕成边长为 21厘米的正 方形线圈两个，匝数都是 100匝，但二只线圈的绕向相反，如图21. 1-3 (a) (b)所示用直径 0. 35毫米的漆包线 再绕二个边长为2厘米的方形线圈，匝数分别为 15匝和50匝，如图21. 1-3 (d) (e)所示演示仪还需要配备条形磁铁、蹄形磁铁、灵敏电流计、圆柱 形软铁各一块，细铁屑、小磁针等使用方法】1 .演示条形磁铁和蹄形磁铁的磁力线：在底板的下面水平放置一块磁铁(条形或蹄形) ，在底板上撒一些铁屑，用手指轻轻振动底板就可以看到磁力线的分布 情况2 .演示通电直导线周围的磁场：(1)在实验架矩形孔内小针上放一枚小磁针，用导线连接 接线柱3、4接线往1、2与干电池连接，转动箭头指由导 线中的电流方向，从指针的偏转可以验证安培定则，如图 21 . 1 — 4 所不' o(2)用一根直导线穿过底板的小孔与接线柱 4连接，直导线的下端用导线与接线柱 2相连，在底板上放四只小磁针，从磁针的偏转方向可以定性地说明通电直导线磁力线的方向，如图21. 1 — 5所示3 .演示通电螺线管的磁场：如图21. 1—6所示将螺线管平放在底板上面，接通直流 电源，在底板上撒一些铁屑，用手指轻轻振动底板，可以看 到通电螺线管磁力线的分布情况。

做以上实验时，教师可在装置的后面放一块较大的平面镜， 调节平面镜的角度，可以使每个学生看清实验现象4 .演示通电导体在磁场中运动：(1 )取一段粗直导线，两端分别与两根较细的裸铜线连接，将两根较细的裸铜线的另一端连接在实验架的接线柱 3、4上，将粗直导线水平吊起，在实验架底板上放一块蹄形磁铁， 使粗直导线位于磁铁两极间，转动箭头指由导线中电流方向， 接线柱1、2与直流电源连接，接通电路时，粗直导线运动， 可以验证左手定则，如图 21. 1 — 7所示2)如图21. 1 — 8所示，将上述的粗直导线换为边长 4厘 米的方形线圈做上述实验，效果更明显3)用锡箔纸绕一个空心锡箔圆筒把两根光洁度高的粗 金属丝(一般可采用自行车辐条)的一端折成直角，安装在 接钱往3、4上，使两根粗金属丝穿过矩形孔，互相平行且 水平，将锡箔圆筒置于两金属丝上， 再把蹄形磁铁套在外面， 使锡箔圆筒位于磁铁的两极间，再将接线柱 1、2连接直流 电源，转动箭头指向电流的方向当把电源接通时，锡箔圆 筒就滚动；改变电流的方向或改变磁场方向，锡箔筒的滚动 方向也跟着改变，可以验证左手定则，如图21. 1—9所示5 .演示闭合回路的部分导体在磁场中运动产生感应电流。

1)按图21. 1 — 10进行安装，把直导线接在 3、4接线柱 上，实验架的底板上放一块蹄形磁铁，接线柱 1、2接检流 计，用手拿住导线，在蹄形磁铁两极间向远离读者方向运动， 检流计指针偏转导线向读者方向运动，检流计指针向相反 方向偏转此实验可以验证右手定则2)按图21. 1 — 11进行安装，把50匝的方形线圈接在 3、 4接线柱上，接线柱1、2接检流计转动方形线圈，检流计 的指针会发生偏转，从指针的偏转可以判断线圈中的电流方 向，从而可以定性地说明发电机的工作原理6 .演示通电线圈在磁场中的运动：按图 21. 1 — 12进行安 装，把15匝的边长为2厘米的方形线圈接在 3、4接线柱上， 底板上放上蹄形磁铁，电源接在 1、2接线柱上，转动箭头标由电流的方向，接通电路时，通电线圈即在磁场中发生偏 转改变电流方向或磁场方向，线圈的偏转方向也改变此 实验可定性地说明电动机的工作原理7 .演示磁场力的相互作用：(1)按图21. 1 — 13进行安装，把两个100匝绕向相反的 方形线圈并接在3、4接线柱上，1、2接线柱接直流电源由于两个线圈的绕向相反，因而电流方向相反，两线圈互相排斥2)按图21. 1 — 14进行安装，将带有铁心的线圈接在 3、4接线柱上，在实验架的底板上放一些小铁钉或大头针，将 电源接在接线往1、2上。

当接通电路时，小铁钉被吸引， 电路断开，铁钉下落3)按图21. 1 — 15进行安装，将弹簧桂在接线柱 3或4 上，弹簧下面桂一块软铁，将 200匝的空心螺线管竖直放在 软铁下方的底板上用导线将螺线管与接线柱 1、2连接，电源也与1、2连接当电路接通时，软铁板通电螺线管吸 下，弹簧伸长4)按图21. 11 —6进行安装，将弹簧桂在接线柱 4或3 上弹簧下端桂带有铁心的线圈线圈两端分别接在接线柱 3、4上将200匝的空心线圈接在接线柱 1、2上，电源接 接线柱1、2当电源接通时带铁心的线圈被推斥或被吸引 编者提示：本自制教具可辅以“电学”部分的物理实验教学。