初中物理实验报告范例38——探究通电螺线管的外部磁场
螺线管磁场的测量实验报告
螺线管磁场的测量实验报告一、引言螺线管磁场的测量实验是物理学中重要的实验之一,通过该实验可以了解螺线管磁场的基本性质,以及掌握测量磁场强度的方法。
本文将详细介绍螺线管磁场的测量实验过程和结果分析。
二、实验原理1. 螺线管磁场螺线管是由导体绕成的一种电器元件,具有产生磁场的特性。
当通过螺线管中通电时,会产生一个沿轴向方向的磁场,其大小与电流强度、导线圈数和导线半径等因素有关。
2. 磁场测量方法常用的测量磁场强度的方法包括霍尔效应法、法拉第电流法和平衡法等。
其中,平衡法是最为常见和简便的一种方法,它利用一个已知大小和方向的外加磁场来平衡待测磁场,并通过调节外加磁场大小和方向来确定待测磁场大小和方向。
三、实验步骤1. 实验器材准备:螺线管、直流电源、万用表、直角坐标仪等。
2. 搭建实验装置:将螺线管固定在直角坐标仪上,使其轴线与坐标轴垂直,并接通直流电源,调节电流大小为一定值。
3. 测量外加磁场大小和方向:将万用表调至磁场测量档位,用其测量外加磁场的大小和方向。
4. 调节外加磁场:通过调节外加磁场的大小和方向,使待测磁场与外加磁场平衡。
5. 测量待测磁场强度:通过记录外加磁场的大小和方向以及调节次数等信息,计算出待测磁场的强度。
四、实验结果分析1. 实验数据处理根据实验步骤所得到的数据,可以计算出待测磁场的强度。
在计算过程中需要注意单位换算和误差分析等问题。
2. 实验误差分析由于实验中存在各种因素的影响,如仪器精度、环境温度、电源稳定性等因素都会对实验结果产生一定影响。
因此,在进行数据处理时需要进行误差分析,并采取相应措施减小误差。
3. 结果讨论根据实验结果分析,可以得出螺线管磁场的强度与电流强度成正比,与导线圈数成正比,与导线半径的平方成反比。
此外,还可以讨论螺线管磁场的方向性和分布等问题。
五、实验结论通过本次实验,我们成功地测量了螺线管磁场的强度,并掌握了测量磁场强度的方法。
同时,还深入了解了螺线管磁场的基本性质和特点。
探究通电螺线管外部磁场的方向实验报告
探究通电螺线管外部磁场的方向实验报告下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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本实验旨在探究通电螺线管外部磁场的方向,了解电流通过螺线管时所产生的磁场特性。
实验11 探究通电螺线管外部磁场的方向(教师版) 九年级物理全一册教材实验大盘点
【典例 1】电与磁的探究
(1)如图是小明在研究电与磁知识时做的实验:图甲、乙说明了电流周围存在 ,图甲、丙说
明了
.
(2) 小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,如图丁所示,小磁针也将
发生偏转.他推测的主要依据是电荷
会形成电流.你认为图丁中小磁针的偏转
情况会与实验
(填“甲”或“丙”)中小磁针的偏转方向相同.
2、(2023 四川)图为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
(1)闭合开关前,把小磁针放在水平桌面上,发现小磁针静止时总是指向南北方向,这是 因为________。 (2)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,这说明通电螺线管周围存在________;同 时发现小磁针的 N 极与通电螺线管的右端相互________。 (3)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将________。(选填“向右运动”“向左 运动”或“保持静止”) (4)为了探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小是否有关,可在电路中串联一个________ (填电学元件)。 (5)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法: ________。 答案:(1)小磁针受到地磁场的作用 (2)磁场;吸引 (3)保持静止 (4)滑动变阻器(或电阻箱) (5)只对调电源正负极,观察小磁针的偏转情况(或只改变螺线管中线圈绕线的方向,观 察小磁针的偏转情况) 解析:(1)由于地球的周围存在地磁场,所以地球周围任何范围内的小磁针(指南针)都 要受到地磁场的作用而指向南北方向; (2)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,这说明通电螺线管周围存在磁场;由图知, 电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为 S 极;由于异名 磁极相互吸引,所以小磁针的 N 极与通电螺线管的右端相互吸引; (3)通电螺线管周围存在磁场,对小铁球存在磁力作用,铝球不受磁力作用,故铝球将保 持静止; (4)要想探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小是否有关,可在电路中串联一个滑动变 阻器,用来改变电流的大小; (5)要想探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,可以将电池的正负极对调。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告实验目的:通过测量螺线管磁场的实验,掌握测量磁场的方法和技术,了解螺线管磁场的特点和规律。
实验仪器:螺线管、直流电源、电流表、万用表、磁场探测器、导线等。
实验原理:当直流电流通过螺线管时,会在螺线管周围产生磁场,其磁感应强度与电流强度成正比。
螺线管的磁场是一种特殊的磁场,其磁感应线呈螺旋状分布。
实验步骤:1. 将螺线管竖直放置在实验台上,接通直流电源,调节电流大小,使螺线管中心处的磁感应强度为所需数值。
2. 用磁场探测器在螺线管周围进行磁场测量,记录下各点的磁感应强度。
3. 根据实验数据,绘制出螺线管磁场的磁感应线分布图。
实验结果与分析:通过实验数据处理和分析,我们得到了螺线管磁场的磁感应线分布图。
从图中可以看出,螺线管的磁场呈螺旋状分布,磁感应线密集的区域对应着磁场强度较大的区域,而疏松的区域对应着磁场强度较小的区域。
这与螺线管磁场的特点相符合。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了测量螺线管磁场的方法和技术,了解了螺线管磁场的特点和规律。
螺线管的磁场呈螺旋状分布,磁感应线密集的区域对应着磁场强度较大的区域,而疏松的区域对应着磁场强度较小的区域。
实验中还发现,调节电流大小可以改变螺线管磁场的磁感应强度,这为我们进一步研究磁场的特性和应用提供了重要的实验基础。
总结:本次实验使我们对螺线管磁场有了更深入的了解,同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
通过实验,我们不仅掌握了测量磁场的方法和技术,还对螺线管磁场的特点和规律有了更清晰的认识。
希望通过今后的实验学习,能够进一步深化对磁场的理解,为今后的学习和科研打下坚实的基础。
初中物理实验报告范例38——探究通电螺线管的外部磁场
初中物理实验报告范例38
学生实验报告
科目物理实验名称: 探究通电螺线管的外部磁场
年(班)级: 二(1)填报告人: 李晓明实验日期: 2015.02.20同组实验人: 李晓明郝秀丽指导教师: 张老师
目标要求1.探究通电螺线管外部的磁场分布;?
2.探究通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关。
实验
原理
根据小磁针的北极指向和细铁屑的排列分布。
器材及药品
通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针、细铁屑、干电池(盒)、开关、导线等。
方法步骤
1.断开开关,按图示电路正确连接好实验仪器。
2.在通电螺线管
的附近四周各放一个
菱形小磁针,并在螺
线管的周围均匀撒适
量铁屑。
3.闭合开关,观察
菱形小磁针的指向,
轻敲面板,观察铁屑
的排列情况,断开开
关。
4.交换电源正负极(改变螺线管中的电流方向),闭合开关,观察菱形小磁针的指向,轻敲面板,观察铁屑的排列情况,断开开关。
5.在条形磁体的
两端各放一个菱形小
磁针,观察菱形小磁
针的指向,并在条形
磁体的周围均匀撒铁
屑,轻敲面板后,观察铁屑的排列情况。
结果结论1.通电螺线管的外部磁场分布与条形磁铁相似。
2.通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。
jiangsushengsiyangxianlikouzhongxueshenzhengzhongsheji。
初中物理实验报告范例38——探究通电螺线管的外部磁场(苏科九下1).doc
初中物理实验报告范例38——探究通电螺线管的外部磁场(苏科九下1).doc探究通电螺线管的外部磁场范围:实验内容为探究电流通过螺线管时产生的磁场形状,及该磁场的特性,采用磁珠漂浮得出实验结论。
实验原理:电流通过线圈时会产生磁场,尤其在线圈内部,会有一个与电流相同方向的圆环模式的磁场,而如果电流从一点流向另一点,就能形成如螺旋状的磁场,螺线管的特性是螺旋的电流流动,所以它会产生一个螺旋状的磁场,实验中,通过利用磁珠漂浮来实验得出螺线管的外部磁场形状。
实验准备:(1)实验设备和工具: Ag6磁珠,TT000连接线,DDD电阻器,R46螺线管,Z2018耦合器,X41电池, G00测试电路,J05数字显示器。
(2)实验现象:实验中,会通过预先准备的测试电路将R46螺线管与电池和数字显示器相连,电流通过螺线管时,磁珠会因外部的磁场感应而漂浮,可以观察螺线管外部的磁场形状。
实验步骤:(1)将电池与数字显示器和R46螺线管通过DDD电阻器,Z2018耦合器连接起来;(2)将用TT000连接线连接起数字显示器和G00测试电路;(3)将磁珠放置在R46螺线管上方,并将磁珠施加剂量外力,让磁珠停留在屏幕上,用手按下G00测试电路的开关,数字显示器会显示仪表示电流的数字;(4)观察磁珠的漂浮情况,记录磁珠位置;(5)重复3-4步骤,测试不同剂量外力下的磁珠漂浮情况;(6)将上述数据记录在实验结果表中;(7)根据结果得出实验结论。
实验结论:通过实验,发现螺线管的外部磁场呈现明显的螺旋状,磁珠的漂浮位置与剂量外力的大小有一定的关系,当外力增大时,磁珠的漂浮位置会向电池与数字显示器连接的点靠近,这与电流的向一点流向另一点所形成的螺旋状的磁场有联系,由此可以推断,通过螺线管的外部磁场具有明显的螺旋状特性。
螺线管磁场测量实验报告
螺线管磁场测量实验报告1. 引言嘿,大家好!今天咱们聊聊一个很酷的实验——螺线管的磁场测量。
这可不是小孩子玩的把戏,而是个让人热血沸腾的科学探险!想象一下,您坐在实验室里,周围是一堆奇奇怪怪的仪器,心里满是期待,仿佛下一秒就能发现宇宙的奥秘。
是不是有点小激动呢?2. 实验目的与原理2.1 实验目的那么,为什么我们要做这个实验呢?简单来说,我们想要了解螺线管是如何产生磁场的,或者说,想一窥这背后隐藏的科学原理。
想象一下,螺线管就像个“磁场小精灵”,只要电流一过,它就开始舞动,周围立刻就变得“磁”力十足。
我们的任务就是要量一量这位小精灵的魔力到底有多大。
2.2 实验原理接下来,让我们来聊聊原理。
螺线管就是一根螺旋形的导线,当电流通过它时,里面的电子开始狂欢,形成了一个磁场。
这个磁场的强弱与电流的大小、螺线管的圈数、甚至是周围的环境都有关系。
就像唱歌,声音的大小、乐器的选择,都会影响最后的效果。
科学就是这么有趣,充满了神秘感。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先,咱们得准备一切所需的设备。
我们要用到一个螺线管、电流源、安培计、磁力计,还有一些连接线,当然还有我们的好伙伴——实验笔记本。
记得把一切准备好,别忘了安全第一哦,保护好自己,才好探索未知的世界。
3.2 实验过程实验开始的时候,我的心情简直像过山车一样起伏。
我们先将螺线管连接到电源上,慢慢调节电流。
然后,我们用磁力计来测量螺线管不同位置的磁场强度。
每次调整电流时,我心里都在想,“这次会有惊喜吗?”果不其然,随着电流的变化,磁场强度也开始变化,简直像看着气泡在水里冒出来一样,真是让人目不暇接。
当我们把数据记录下来时,心里别提多开心了!一开始的数据就像无头苍蝇一样乱七八糟,但随着我们不断调整,慢慢开始有了规律。
每次数据的变化就像是在解谜一样,真让人有种成就感,仿佛发现了新大陆。
4. 实验结果与分析4.1 数据记录经过一番折腾,我们终于得到了几组数据,真是辛苦不白费!记录下来的数字就像一张张地图,指引着我们探索螺线管的秘密。
探究通电螺线管外部磁场方向
2
仪器设备
名称 弹簧 学生电源 滑动变阻器 导线 开关 小电磁 小铁块 电流表 大铁钉 漆包线 数量 1 1 1 若干 1 2 若干 1 1 1 匝数不同 说明
ห้องสมุดไป่ตู้方法步骤
1. 提出问题
电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关?
2. 猜想与假设
电磁铁的磁性是电流产生的,所以电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关。 螺线管的磁性强弱与线圈的匝数有关,所以电磁铁的磁性强弱也可能与线圈的匝数有关。
火炬实验室·实验说明书
探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
类型 级别 难度 目的 探究型实验 B 初中必做实验 探究找出控制电磁铁磁性强弱的方法
电磁铁应用已越来广泛,利用电磁铁发明的电报、电话开创了现代通信技术,电磁铁是核磁共振 成像系统中最大且最重要的部件,磁悬浮列车的轨道上安装着大量电磁铁,使列车悬浮“飞行”。 通过本实验,能够了解电磁铁的构造及原理,找到控制电磁铁磁性强弱的方法。
实验次数 1 2 3 4 5
电流大小I/A
线圈匝数n
弹簧长度/cm
4. 分析和论证
电磁铁的构造是怎样的?为什么它比相同匝数的通电螺线管的磁性要强? 电磁铁磁性强弱与什么因素有关? 请将你分析的方法及结论写在实验报告上。
5. 评估
实验中发现的问题,操作中是否有失误,所得结论是否可靠。请记录在实验报告上。
Work hard. Dream big. Have fun. @TorchLab
1
火炬实验室·实验说明书
选用已给定的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表连成串联电路。(图教科116) 弹簧下面挂一小铁块悬于电磁铁上方适当的高度;
更换线圈匝数不同的另一个电磁铁,调节滑动变阻器滑片的位置,使电流表的示数 与上一步骤中的相同,观察弹簧长度的变化。
螺线管测磁场实验报告
螺线管测磁场实验报告
《螺线管测磁场实验报告》
实验目的:通过实验测量螺线管在不同电流下产生的磁场强度,探究电流与磁
场的关系。
实验原理:螺线管是一种能够产生磁场的装置,当通过螺线管的电流增大时,
其产生的磁场强度也会增大。
通过在螺线管周围放置磁场传感器,可以测量出
不同电流下的磁场强度。
实验过程:首先,我们准备了一根螺线管和一个磁场传感器,将螺线管连接到
电源上,然后逐步增大电流,同时记录下每个电流下磁场传感器显示的数值。
经过一系列的实验,我们得到了不同电流下的磁场强度数据。
实验结果:通过实验数据的分析,我们发现随着电流的增大,螺线管所产生的
磁场强度也随之增大。
这一结果与实验原理相吻合,证明了电流与磁场强度之
间存在着明显的关系。
实验结论:通过本次实验,我们成功测量了螺线管在不同电流下产生的磁场强度,并验证了电流与磁场强度之间的关系。
这一实验结果对于理解磁场产生的
原理和应用具有重要意义。
总结:螺线管测磁场实验是一项简单而重要的实验,通过实验可以直观地观察
到电流对磁场的影响,有助于加深对磁场产生原理的理解。
希望通过本次实验,同学们能够更加深入地了解电磁学知识,并在今后的学习和科研工作中有所帮助。
测螺线管磁场实验报告研究报告
测螺线管磁场实验报告研究报告实验报告研究报告一、实验目的本实验旨在通过使用螺线管产生磁场,研究磁场的基本性质,包括磁场的方向、强度和分布规律。
通过对实验数据的分析,加深对磁场概念的理解,培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理螺线管是由导线绕制而成的线圈,当导线中通以电流时,线圈会产生磁场。
根据安培环路定律,磁场强度B沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路所包围的电流的代数和与真空磁导率之积。
即:∮B·dl=μ₀∑I其中,B表示磁场强度,dl表示微小线段,μ₀表示真空磁导率,I表示穿过回路的电流。
三、实验步骤1.准备实验器材:螺线管、电源、电流表、电压表、导线、小磁针等。
2.将螺线管固定在支架上,连接电源和电流表,使电流从螺线管的一端流入,另一端流出。
3.调节电源电压,使电流表的读数逐渐增大,观察螺线管周围的小磁针偏转情况。
4.记录不同电流下小磁针的偏转角度和位置,绘制磁场分布图。
5.改变螺线管的匝数和电流方向,重复上述步骤,观察磁场的变化情况。
6.分析实验数据,得出磁场的方向、强度和分布规律。
四、实验结果与分析1.磁场方向:通过观察小磁针的偏转情况,可以得知磁场的方向与电流的方向有关。
当电流方向改变时,磁场方向也随之改变。
在实验中,我们发现小磁针在螺线管周围呈现出规律的排列,说明磁场方向具有一定的规律性。
2.磁场强度:通过记录不同电流下小磁针的偏转角度和位置,可以得到磁场强度与电流之间的关系。
实验数据表明,随着电流的增大,小磁针的偏转角度也逐渐增大,说明磁场强度随电流的增大而增强。
此外,我们还发现磁场强度与螺线管的匝数有关,匝数越多,磁场强度越大。
3.磁场分布规律:根据实验数据绘制的磁场分布图显示,磁场强度在螺线管内部较强,而在外部逐渐减弱。
这说明磁场主要集中在螺线管内部,具有一定的局域性。
此外,我们还发现磁场分布在垂直于螺线管轴线的平面上呈现出一定的对称性。
五、实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1.螺线管通电时会产生磁场,磁场方向与电流方向有关。
18探究通电螺线管外部磁场方向
探究通电螺线管外部磁场的方向说明:本探究题目包括以下两个方面内容。
1、通电螺线管外部的磁场是怎样分布的?2、通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关?探究一通电螺线管外部的磁场分布一、提出问题:在我们熟悉的磁体的磁场中,通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似?二、猜想假设:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
三、设计实验(一)实验器材:通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形小磁针(2个)、铁屑、干电池、开关、导线(二)实验步骤:1、开关断开,如图所示连接电路.2、在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针,并在螺线管的周围均匀撒铁屑。
3、闭合开关,观察菱形小磁针的指向,轻敲面板,观察铁屑的排列情况。
用数码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相,断开开关。
4、在条形磁体的两端各放一个菱形小磁针,观察菱形小磁针的指向,并在条形磁体的周围均匀撒铁屑,轻敲面板后,观察铁屑的排列情况.用数码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相。
四、进行实验按照实验步骤操作,做好实验。
通电螺线管周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。
条形磁铁周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。
五、分析论证比较通电螺线管周围和条形磁铁周围铁屑的排列情况,分析实验现象,可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
探究通电螺线管外部磁场的分布情况评价表探究二影响通电螺线管外部磁场方向的因素一、提出问题:通电螺线管外部磁场方向跟哪些因素有关?二、猜想假设:通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。
三、设计实验(一)实验器材:通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针(2个)、干电池、开关、导线(二)实验步骤:1.按照图1甲所示电流方向,连接如图2所示电路。
图1 图22.在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针,闭合开关,观察菱形小磁针的指向,将电流方向和小磁针指向记录在表格中.3.断开开关,改变接入螺线管电源的正负极。
4.闭合开关,观察到菱形小磁针的指向,将电流方向和小磁针指向记录在表格中.5.改变螺线管的环绕方向,按照图1丙所示电流方向,连接如图2所示电路。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场实验报告引言:磁场是我们日常生活中常见的自然现象之一。
为了更好地理解和研究磁场的性质,我们进行了一项测量螺线管磁场的实验。
本实验旨在通过测量不同位置和电流强度下螺线管的磁场强度,探究螺线管磁场的分布规律。
实验器材:本次实验所使用的器材有:螺线管、直流电源、电流表、磁感应强度计。
实验步骤:1. 首先,将螺线管连接到直流电源上,并将电流调节至合适的强度。
2. 将磁感应强度计的探头放置在螺线管附近,记录下此时的磁感应强度值。
3. 移动磁感应强度计探头至螺线管不同位置,分别记录下相应位置的磁感应强度值。
4. 改变螺线管的电流强度,重复步骤2和步骤3,记录不同电流强度下的磁感应强度值。
实验结果:通过实验测量,我们得到了一系列不同位置和电流强度下的磁感应强度值。
根据这些数据,我们可以绘制出螺线管磁场的分布图。
结果显示,螺线管的磁场强度随着距离的增加而减小,且随着电流强度的增加而增大。
讨论与分析:1. 螺线管的磁场分布规律:根据实验结果,我们可以看出螺线管的磁场呈现出一种辐射状的分布形态。
这是由于螺线管内部电流的作用,使得磁场线从螺线管中心向外辐射。
同时,磁场的强度随着距离的增加而减小,这符合磁场的传播特性。
2. 磁场强度与电流强度的关系:实验结果表明,螺线管的磁场强度与电流强度呈正相关关系。
这是由于电流通过螺线管时,会产生一个环绕螺线管的磁场,而磁场的强度与电流强度成正比。
因此,增大电流强度可以增强螺线管的磁场强度。
3. 磁场的应用:螺线管磁场的实验不仅有助于我们深入理解磁场的性质,还有许多实际应用。
例如,螺线管磁场可以用于电动机、电磁铁等设备的工作原理和设计中。
同时,在医学领域中,磁共振成像(MRI)技术也是基于磁场的应用之一。
结论:通过测量螺线管磁场的实验,我们深入了解了螺线管磁场的分布规律和与电流强度的关系。
实验结果显示,螺线管的磁场强度随着距离的增加而减小,且随着电流强度的增加而增大。
螺线管轴向磁场测定实验报告
螺线管轴向磁场测定实验报告
通过测量螺线管中心轴向磁场的分布,掌握螺线管的基本特性,了解磁场的基本性质。
实验原理:
磁感线是描述磁场特性的重要概念。
磁感线是一个自然的磁场线,其方向是从磁南极指向磁北极。
磁场的大小可以通过磁力线的密度来表示,磁力线的密度越大,磁场的强度就越大。
螺线管是由一根长导线卷成螺旋形而成的。
螺线管内部的磁场是一个轴向磁场,即磁场线的方向与螺线管轴线平行。
螺线管内部的磁场随着距离轴线的距离而变化,距离轴线越近,磁场越强,距离轴线越远,磁场越弱。
实验设备:
螺线管、万用表、恒流源、磁感应计、直尺、卷尺等。
实验步骤:
1. 将螺线管放置于水平工作台上,用直尺将螺线管的轴线与水
平面垂直。
2. 将万用表开关拨至磁场档位,将磁感应计固定在螺线管轴线上,测量螺线管中心轴向磁场的大小。
3. 在螺线管两端接入恒流源,将电流值设定为一定值,用磁感
应计分别测量距离螺线管中心轴线不同距离处的磁场大小,并记录数据。
4. 分析数据,绘制磁场强度随距离变化的图像。
实验结果:
根据实验数据,绘制出磁场强度随距离变化的图像,可以看出螺线管内部的磁场随着距离轴线的距离呈现出指数衰减的趋势。
同时,随着电流的增大,螺线管内部的磁场强度也随之增大。
实验结论:
通过本次实验,我们可以得出以下结论:
1. 螺线管内部的磁场随着距离轴线的距离呈现出指数衰减的趋势。
2. 随着电流的增大,螺线管内部的磁场强度也随之增大。
3. 螺线管内部的磁场具有轴向分布的特点。
螺线管磁场实验报告
螺线管磁场实验报告螺线管磁场实验报告引言:磁场是我们生活中常见的现象之一,它对于电磁学的研究具有重要意义。
在本次实验中,我们将探究螺线管在电流通过时所产生的磁场特性,并通过实验数据来验证磁场的存在和性质。
实验目的:1. 理解和掌握螺线管磁场的基本原理;2. 通过实验验证螺线管磁场的存在和性质。
实验器材:螺线管、直流电源、电流表、磁力计、导线等。
实验步骤:1. 将螺线管连接到直流电源上,并调节电流大小;2. 将磁力计放置在螺线管附近,测量磁场的强度;3. 改变电流大小,重复步骤2,记录实验数据;4. 分析实验数据,验证螺线管磁场的存在和性质。
实验结果与分析:通过实验数据的记录和分析,我们得出以下结论:1. 螺线管电流的增大会导致磁场强度的增加;2. 螺线管电流的减小会导致磁场强度的减小;3. 磁场的方向与电流的方向有关,符合右手定则。
实验结论:螺线管通过电流时会产生磁场,并且磁场的强度与电流大小成正比。
螺线管的磁场方向与电流方向有关,符合右手定则。
这一实验结果验证了螺线管磁场的存在和性质。
实验意义:螺线管磁场实验是电磁学中的基础实验之一,它帮助我们理解和掌握磁场的基本原理。
在实际应用中,螺线管磁场实验可以用于制作电磁铁、磁力传感器等设备。
同时,研究螺线管磁场的特性还有助于我们深入了解电磁学的相关知识,为电磁学的进一步研究提供基础。
实验改进:为了提高实验的准确性和可靠性,我们可以考虑以下改进措施:1. 使用更精确的磁力计和电流表,以提高测量结果的精度;2. 增加实验次数,取多次实验数据的平均值,以减小误差;3. 调节电流时,逐渐增加或减小电流的大小,以避免电流突变对实验结果的影响。
结语:通过螺线管磁场实验,我们深入了解了磁场的基本原理,并验证了螺线管磁场的存在和性质。
这一实验不仅拓宽了我们对电磁学的认识,还为我们今后的学习和研究提供了基础。
希望通过这次实验,我们能够更好地理解和应用电磁学的知识,为科学研究和技术创新做出贡献。
螺线管测磁场实验报告
螺线管测磁场实验报告螺线管测磁场实验报告引言:磁场是物质周围的一种物理现象,它对于我们的日常生活和科学研究都具有重要意义。
为了更好地理解和研究磁场,我们进行了螺线管测磁场的实验。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验装置和实验步骤,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本实验的目的是通过螺线管测量磁场的分布情况,进一步了解磁场的特性,并验证磁场的反比平方定律。
实验原理:螺线管是由导线绕成的螺旋形状,通电时会产生磁场。
根据安培环路定理,磁场的强度与电流的大小成正比,与距离的平方成反比。
在实验中,我们通过改变电流和距离的大小,来观察磁场的变化情况。
实验装置:实验所需的主要装置包括螺线管、电源、电流表、磁场传感器和数据采集系统。
螺线管是实验中产生磁场的主要部分,电源用于提供电流,电流表用于测量电流的大小,磁场传感器用于测量磁场的强度,数据采集系统用于记录实验数据。
实验步骤:1. 将螺线管固定在实验台上,并将电源的正极和负极分别与螺线管的两端连接。
2. 打开电源,调节电流大小,并用电流表测量电流的数值。
3. 将磁场传感器放置在不同的位置,并记录下相应的磁场强度值。
4. 改变电流的大小,重复步骤3,记录不同电流下的磁场强度值。
5. 改变磁场传感器与螺线管的距离,重复步骤3和4,记录不同距离下的磁场强度值。
实验结果:根据实验数据,我们可以得到螺线管产生的磁场强度与电流的关系曲线和与距离的关系曲线。
实验结果表明,磁场的强度与电流成正比,与距离的平方成反比。
这与磁场的反比平方定律相吻合,验证了该定律的正确性。
结果分析和讨论:通过实验数据的分析,我们可以进一步了解磁场的特性和规律。
磁场的强度与电流成正比,这意味着增大电流的大小可以增强磁场的强度。
而磁场的强度与距离的平方成反比,说明磁场的强度随着距离的增加而减小。
这些规律对于磁场的应用和研究都具有重要意义。
结论:通过螺线管测磁场的实验,我们验证了磁场的反比平方定律,并进一步了解了磁场的特性和规律。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告第一篇:测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场———实验原理图1 图1是一个长为2l,匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时,由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中,为单位长度上的线圈匝数,R为螺线管半径,x为P点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中,B的单位为特斯拉(T)。
图1同时给出B随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2 当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t)= I0sinωt时,在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t)= Cpi(t)= B0sinωt其中Cp是比例常数,把探测线圈A1放到螺线管内部或附近,在A1中将产生感生电动势,其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小,匝数比较多。
若其截面积为S1,匝数为N1,线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ,则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律,线圈中的感生电动势为:通常测量的是电压的有效值,设E(t)的有效值为V,B(t)的有效值为B,则有,由此得出磁感应强度:其中r1是探测线圈的半径,f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上,此时,则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中,在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
使用探测线圈法测量直流磁场时,可以使用冲击电流计作为探测仪器,同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。
测螺线管磁场———实验内容1.研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系,测量螺线管中的磁感应强度。
2.测量螺线管轴线上的磁场分布。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量螺线管磁场的方法,探究螺线管中电流与磁场的关系,以及研究螺线管磁场的分布规律。
二、实验原理。
螺线管是一种长细线圈,通有电流时会产生磁场。
根据安培环流定律,螺线管中电流产生的磁场具有一定的分布规律。
在螺线管轴线周围,磁感应强度随距离的增加而减小,呈现出特定的磁场分布形态。
三、实验仪器和材料。
1. 螺线管。
2. 直流电源。
3. 磁场测量仪。
4. 电流表。
5. 电压表。
6. 连接导线。
四、实验步骤。
1. 将螺线管垂直放置在水平桌面上,接通直流电源,调节电流大小,使得螺线管中通有一定大小的电流。
2. 将磁场测量仪放置在螺线管轴线附近,记录下不同位置的磁感应强度。
3. 通过改变电流大小,重复步骤2,记录下不同电流下的磁感应强度。
4. 分析实验数据,绘制螺线管磁场分布图,并对实验结果进行讨论和总结。
五、实验数据和结果。
通过实验测量和数据处理,我们得到了螺线管磁场的分布规律。
当电流通过螺线管时,螺线管周围会形成一个磁场,磁感应强度随着距离的增加呈指数衰减的规律。
同时,我们还发现,随着电流的增加,磁感应强度也随之增加,呈现出一定的线性关系。
六、实验分析。
通过本次实验,我们深入了解了螺线管中电流与磁场的关系,以及螺线管磁场的分布规律。
我们发现,螺线管中电流产生的磁场具有一定的方向性和分布规律,这对于我们理解磁场的形成和性质具有重要意义。
同时,通过实验数据的分析,我们也验证了螺线管磁场的磁感应强度与电流大小之间的线性关系,这为我们进一步研究磁场提供了重要的参考。
七、实验总结。
本次实验通过测量螺线管磁场的方法,深入探究了螺线管中电流与磁场的关系,以及研究了螺线管磁场的分布规律。
通过实验数据的分析和结果的讨论,我们对螺线管磁场的特性有了更深入的理解,同时也为我们进一步研究磁场提供了重要的实验基础。
在今后的学习和科研中,我们将进一步深入研究磁场的性质和应用,不断提高实验技能,为科学研究和技术创新做出更大的贡献。
创新实验探究通电螺线管的磁场空间分布
中学物理 Vol. 39 No. 082021年4月创新卖验探丸通电螺线管的就场空间分布乔树洁I 徐国萍2任振颖$(1•北京市昌平区大东流中学北京102200; 2.北京市昌平教师进修学校北京102200)摘要:磁场的空间分布对学生理解磁场及其性质具有重要作用.教学实践证明,学生对磁场的前概念停留在表象 及平面范畴,对磁场方向性和空间性理解不够,而通过创新实验器材可以使学生获得生动的感性认识,在此基础上对实验现象进行科学分析和概括,进一步探究磁场的本质.本文结合探究通电螺线管外部磁场的规律和特点,应用创新性实 验器材进行磁场规律的探究.关键词:磁场;磁场空间分布;条形磁体;通电螺线管;实验探究中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008 -4134(2021)08 -0031 -021制作背景与创新点1. 1实验教学内容分析探究通电螺线管外部磁场方向位于北师大版物 理教材九年级第十二章第三节,是课标对于“运动和 相互作用”部分内容提出的9个必做探究性实验之-■同时,电流的磁效应也是学习电磁现象的重要基 础.本章的核心内容是建立电和磁之间的联系,通过探究通电螺线管的磁场是在通电导线产生磁场的基 础上形成的,再次将电和磁统一起来,在电流产生的磁场方向和电流方向之间建立起联系,进而总结规 律•探究通电螺线管外部磁场方向是在已知磁场方向性和空间性的基础上,类比条形磁体的磁场方向,再次加深对磁场的理解,为今后学习“场”这一空间概念 奠定基础,也是可持续发展的物理学习的必要基础.1.2实验教学价值分析通过实验将通电螺线管外部磁场的分布用小磁 针进行显示;将抽象的磁场直观化,不仅能展示平面 内磁场的分布特点,而且能展示360度空间范围内磁场的分布特点,借此提高学生的空间感知效果,增强空间想象力,深刻体会“场”这一空间概念.通过观察通电螺线管外部磁场的分布特点及条形磁铁的磁场 分布特点培养学生的观察能力和获取信息能力,并通过类比的方法科学推理出通电螺线管外部磁场的方 向特点•进一步改变电流方向,再次观察通电螺线管外部磁场分布特点,引导学生勇于质疑,并针对提出 的问题设计实验进行科学论证,最终得岀通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关•完成了活跃思维一主 动探究一发现规律一解决问题的系列过程•本设计用实验将抽象的自然规律与学生现有思维能力之间搭建起了一座桥梁,促使学生对科学概念规律的认识由 感性向理性升华.2创新点用不同平面内小磁针的分布和指向直观展示空间看不见的磁场,渗透转化的思想,将抽象概念直观 化•通过描述小磁针指向特点,逐步建立磁感线的模型.通过建立磁感线模型的过程,理解磁场和磁感线的区别联系•用于观察条形磁体、通电螺线管、电磁铁的360度空间内磁场分布特点,探究磁场分布规律; 建立磁感线的模型.3仪器结构及材料图1平视图 图2俯视图3. 1结构图及材料(1) 支架——用于固定和支撑磁体及旋转板•材 料为亚克力板(如图1所示)•(2) 旋转板——用于展示磁体周围空间的某一平 面(如图2所示).材料为亚克力板.(3) 磁针转动轴——用于固定磁针支架.材料为 铜丝.(4) 旋转轴——用于连接旋转板与磁体.材料为作者简介:乔树洁(1986 -),女,辽宁凌源人,本科,中学一级教师,研究方向:中学物理教学及教学管理工作;徐国萍(1974-),女,北京昌平人,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理教学研究工作; 任振颖(1975 -),女,北京昌平人,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理教学研究工作.• 31•2021年4月Vol. 39 No. 08 中学物理图3金属杆.(5) 磁体放置区——用于放置磁铁或通电螺线 管.材料为PVC 管.(6) 磁针支架和配重----用于固定小磁针,为小磁针支 架在空间内自由旋转提供动力•材料为塑料和橡皮泥(如 图3所示).3.2实验探究通电螺线管外部磁场方向实验3.2. 1实验步骤(1) 将展示板调至水平,安装调试小磁针,观察记 录小磁针静止时N 极指向.(2) 安装条形磁体,观察小磁针变化,记录小磁针 静止时N 极指向,如图4所示.(3) 在空间360度范围内旋转展示板,改变小磁 针所在的平面,观察空间各个平面内小磁针静止时N 极指向,并记录下竖直平面内小磁针静止时N 极指 向,再任选一个不同平面,记录下竖直平面内小磁针 静止时N 极指向,如图5所示.图4条形磁体周围水平面内磁针分布图图5条形磁体周围竖直平面内磁针分布图(4) 当展示板再次旋转至水平面时,卸下条形 磁体.(5) 安装螺线管,未接通电源,观察小磁针指向 分布.(6) 展示板调至水平位置时,接通电源,观察记录小磁针静止时N 极指向,如图6所示.(7) 在空间360度范围内旋转展示板,改变小磁 针所在的平面,观察空间各个平面内小磁针静止时N 极指向,并记录下竖直平面内小磁针静止时N 极指向,如图7所示.再任选一个不同平面,记录下竖直平 面内小磁针静止时N 极指向.(8) 调换电源正负极,观察记录小磁针在竖直平 面内静止时N 极指向,如图8所示,当展示板再次旋转至水平面时,断开电源.(9) 分析数据,类比条形磁体,确定通电螺线管的N 、S 极.(10) 将小磁针N 极的指向用箭头画出,用平滑的• 32 •图6通电螺线管周围水平面内 磁针分布图图7通电螺线管周围竖直平面内磁针分布图曲线沿着箭头方向将通电螺线管的N 、S 极连接起来,即画出磁感线,如图9所示.图8通电螺线管周围竖直平面内磁针分布图图9建立磁感线模型3.2.2实验结论对比图4和图6通电螺线管外部磁场空间分布 与条形磁体相似;对比图6和图8及任一平面内指针分布(未列出)通电螺线管外部范围内磁场的方向都 是从N 极出发指向S 极;对比图7和图8通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关.4教学反思借助旋转平面来描述磁场空间分布的想法来源于古代“被中香炉”,这一将抽象概念直观化的演示方法,不仅能展示水平面内磁场的分布特点,还能够展 示360度空间范围内磁场的分布特点,更是传统文化 影响现代教学的一种体现•提高了学生的空间感知能 力和空间想象能力,促使学生对科学概念规律的认识由感性向理性升华•不足之处在于实验器材的精细化程度和美观度可进一步提髙.参考文献:[1 ]戎杰.以“几种常见的磁场”教学为例浅谈科学思维的培养[J].物理教师,2019,40(02)=41 -43.[2] 田序海,郑文峰.在概念教学中提升学生核心素养的实践尝试——“磁现象和磁场”教学片段赏析[J].物理教学探 讨,2018,36(07):14 -16 + 18.[3] 杨丹婷,李丰果.条形磁铁磁场空间分布的实验探究 [J].物理教学探讨,2018,36( 11) :48 -52.[4] 何永周.永磁体外部磁场的不均匀性研究[J].物理学报,2013,62(08) : 145 -151.[5] 徐永明,徐健.巧用强磁铁改进实验创新物理实验教学[J].中学物理,2016,34(19):64 - 65.(收稿日期:2020 -11-30)。
探究通电螺线管外部磁场
探究通电螺线管外部磁场实验目的通过螺线管的磁场的实验,认识带电导体周围存在着磁场,并进一步认识和检验安培右手螺旋定则。
实验仪器电池盒一只,导线开关,小磁针,螺线管。
实验原理通电螺线管周围产生磁场实验内容将小磁针分别放在螺线管周围不同处,接通电源,记下小磁针静止时n极所指的方向,根据小磁针n极所指的方向可知通电螺线管该点的磁场方向。
改变电流方向再做一次,并记录下来。
实验过程师:同学们,我们今天来研究通电螺线管周围的磁场,同学们请看这是一盒铁屑白纸板。
螺线管,我们按书中的图示将铁屑均匀撒在纸板上,然后给螺线管通电轻敲纸板。
请同学们观察铁屑分布的情况。
师:同学们观察到了什么现象,思考一下这种铁屑分布与哪种情况类似呢?生:条形磁铁。
师:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场一样,我们如何判断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流方向有没有关系呢?我们继续实验。
师:我们将小磁针放在螺线管两端,给螺线管通电,同学们观察小磁针的变化情况,它的n极指向。
师:我们通过小磁针的指向,可以判断出此时螺线管的n极、s极,我们改变电流的方向,同学们注意观察小磁针n极的指向有没有变化。
生:小磁针转向相反方向。
师:同学们,通过这个现象我们能发现什么?师:我们能发现通电螺线管两端的极性与螺线管中电流方向有关电流方向变化时,通电螺线管磁性也发生变化。
师:那么采用什么办法可以判定通电螺线管磁性与电流方向的关系呢?师:我们引入一个定则,安培定则,同学们跟着老师伸出右手,让四指指向。
螺线管中电流方向,则大拇指所指的那段就是螺线管的北极。
师:我们将螺线管中电流方向调换,同学们自己判断一下螺线管中方向。
师:通过这节课,我们了解了通电螺线管周围存在磁场与条形磁铁磁场一样,通电螺线管极性与电流方向有关,它们之间的关系可以用安培定则来判定。
师:同学们课下可以自己继续研究一下。
需要注意的是,螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流方向也不同。
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初中物理实验报告范例38
学生实验报告
年(班)级:_二(1)填报告人:_李晓明_实验日期:
同组实验人: ____ 李晓明_郝秀丽___________ 指导教师:—张老师—
1. 探究通电螺线管外部的磁场分布;?
2. 探究通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关。
实验
原理
根据小磁针的北极指向和细铁屑的排列分布。
器材及药品
通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针、细铁屑、干电池(盒)、开关、导线等。
方法步骤
1. 断开开关,按图示电路正确连接好实验仪器
2. 在通电螺线管的附近四周各放一个菱形小磁
针,并在螺线管的周围均匀撒适量铁屑。
3•闭合开关,观察菱形小磁针的指向,轻敲面
板,观察铁屑的排列情况,断开开关。
4.交换电源正负极
闭合开关,观察菱形小磁针的指向,轻敲面板,观察铁屑的排列情况, 断开开关。
5.在条形磁体的
两端各放一个菱形小
磁针,观察菱形小磁针
的指向,并在条形磁体
的周围均匀撒铁
屑,轻敲面板后,观察铁屑的排列情况
结果结论1. 通电螺线管的外部磁场分布与条形磁铁相似。
2. 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。
jiangsushengsiyangxianlikouzhongxueshenzhengzhongsheji
科目_物理__________ 实验名称探究通电螺线管的外部磁场
目标
要求。