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    磁通量模型演示器

    2016-01-06 03:08楊金剛
    創(chuàng)新時(shí)代 2015年12期
    關(guān)鍵詞:磁通量模型

    楊金剛

    摘要:本磁通量演示模型根據(jù)“穿過一個(gè)閉合電路的磁感線的多少”可以用來形象地理解“穿過這個(gè)閉合電路的磁通量”的原理制作而成,可用來演示磁通量、比較磁通量大小等。

    關(guān)鍵詞:磁通量;電磁感應(yīng)現(xiàn)象;模型

    電磁感應(yīng)現(xiàn)象是物理教學(xué)中重要的知識(shí)內(nèi)容,而磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象極其重要的物理量之一,是一個(gè)較抽象、較難理解的概念。深刻理解磁通量的物理含義對(duì)掌握電磁感應(yīng)這一物理概念意義重大。本磁通量演示模型是根據(jù)“穿過一個(gè)閉合電路的磁感線的多少”可以用來形象地理解“穿過這個(gè)閉合電路的磁通量”的原理制作而成,可用來演示磁通量、比較磁通量大小等(如圖1)。

    一、制作方法

    1.底座與支架

    取一長40cm、寬15cm的木板做底座,并標(biāo)上S極,用來表示S極磁場。在其一側(cè)面用兩個(gè)高35cm的方木做支架。在支架上方固定一個(gè)和底座大小相同的木板做極板。在極板上標(biāo)上N極,用來表示N極磁場,在支架上標(biāo)出磁感線方向(如圖2)。

    2.磁感線

    磁感線共10根,可用30cm長的鐵絲做成,安裝在支架上方N極木板的前、后兩側(cè),每側(cè)各5根,每兩根間距5cm,板的兩邊各留出10cm(如圖3)。

    3.閉合電路

    可用鐵絲做成25cm×25cm的U形框,在U形框的邊上圍成圈,使一面成為可以活動(dòng)的方框(如圖4),當(dāng)作閉合電路。閉合電路做成兩個(gè)等大的。

    二、使用方法

    演示勻強(qiáng)磁場時(shí),鐵絲豎直,即磁感線垂直向下,等距排列。演示非勻強(qiáng)磁場時(shí)可在鐵絲中部用細(xì)線拴好,拉成扇形,表示磁場呈放射狀向下散開。

    1.演示磁通量

    把閉合電路放入磁場中,那么穿過這個(gè)閉合電路的磁感線的多少,可理解為穿過這個(gè)閉合回路的磁通量,即穿過閉合電路的磁感線條數(shù)用來表示磁通量大小??砂验]合電路按水平、豎直、傾斜三種情況放入磁場中進(jìn)行討論。

    2.演示比較磁通量大小

    首先把閉合電路S1放入磁場中,然后把磁感線下部用線拴上使之成為扇形,呈放射狀,再放入閉合電路S2。表明:面積相同的兩個(gè)閉合電路,穿過S1的(磁感線6條)磁通量比較大,穿過S2的(磁感線2條)磁通量比較小(如圖5)。

    3.演示磁通量變化率

    演示方法同2。磁通量的差(即穿過兩個(gè)閉合電路S1和S2的磁感線條數(shù)之差)可以理解為磁通量的變化率。但要注意磁感線的方向。

    三、說明

    可把演示模型的上、下極板涂成紅、白兩種顏色分別表示N極、S極。鐵絲涂成某種顏色表示磁感線。還可把閉合電路用細(xì)線吊在磁場中,以方便實(shí)驗(yàn)演示。

    四、優(yōu)點(diǎn)

    直觀、形象、制作簡單,便于理解有關(guān)磁通量的概念。

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