演示通电螺线管磁场方法四_课外实验-查字典物理网

该教具的主要结构是以固定在底座上的标尺屏为依托。螺线管被水平地固定在标尺屏右下角，衔铁由四条长悬线水平地吊在相应的位置上，长指针的轴垂直装在标尺屏上，并通过拨叉机构与衔铁相连。长悬线的作用是使衔铁在较弱的磁场作用下发生较大位移，从而使指针发生大角度偏转，增加可见度。整个教具如图19．6－5所示。

【制作方法】

截一块长方形五合板固定在底座上，尺寸如图19．6－5所示。在底座上安置两个水平调节螺栓。

悬挂衔铁的悬线架是用0．5毫米厚的铁板弯成直角，一个面上钻两个孔，以便把它固定在标尺屏的右上角，另一个面上安装四个小接线柱，用以调整及紧固悬线的长度。悬线架的形状及尺寸见图19．6－6。

衔铁为一直径6毫米，长度12．5厘米的钢筋。用直径为1毫米的钢丝弯成悬挂环和拨杆，焊接在衔铁上，形状和位置如图19．6－7所示。悬钱用普通的缝纫线即可。

拨叉采用厚度为0．75毫米的铜片制作。指针轮直径为3毫米左右，可用相应的铁钉截去钉帽，两端磨尖，长度约为36毫米。指针用直径为1毫米的铜丝制作，一端焊0．2毫米厚的铝箔剪成箭头形状，另一端焊直径为3毫米螺杆，螺杆长度约5厘米，配重螺母依实际情况而定。指针、拨叉、指针轴三者之间的固联均用锡焊。指针架用3毫米厚的有机玻璃粘制而成，用螺钉固定在标尺屏上，如图19．6－7所示。

螺线管的制作：找两段刚好能嵌套在一起的硬塑料管（例如4分管和6分管），内管长85毫米，外管长80毫米。取一块厚2毫米的硬塑料板，加工成圆环状，内孔直径与外管内径相同，将其粘在外管一端，做螺线管的骨架（图19．6－5中的螺线管的右边），与内管套在一起即可，另取一块长条形铜片，两端各打一孔，将铜片弯成半圆弧形，套在内管上，再用螺钉从铜片孔将铜片和螺线管架固定在标尺屏上。线圈的线径为0．3－0．5毫米，参见图19．6－5和19．6－8。

【仪器的调试】

1．调整衔铁的悬线使衔铁轴线与螺线管轴线在同一直线上，或衔铁轴线略低于螺线管轴线，使衔铁在移动时不碰内管壁。

2．调整竖直标尺屏和配重螺母，使指针指零。

3．将螺线管线圈与电源、电流表、滑动变阻器等串联。

【使用方法】

1．通电螺线管的磁场与电流的关系。在螺线管骨架上绕制60匝线圈（实验前用细胶皮导线绕好），接通电源，改变滑动变阻器的阻值，可看到电流越强，指针偏转角度越大，表明通电螺线管的磁场越强。反之，则磁场越弱。

2．通电螺线管的磁场与线圈匝数的关系：改变滑动变阻器的阻值，使电流表示数在2．5安培左右。手拿螺线管胶皮导线的一端减小螺线管匝数，随着匝数减少，指针偏角随之减小。增加螺线管匝数，随着匝数增加，指针偏角随之增大。以上说明匝数越多，磁场越强。本装置妙在线圈现场增减，指针相应连续变化，可见度大，说服力强。

3．通电螺线管磁场强弱与有无铁心的关系：调整滑动变阻器，使电流约为1安培，线圈约60匝，此时指针偏角不大，当在螺线管一端插入铁心时，指针偏角迅速增大，表明通电螺线管的磁场在有铁心时明显增强。

本装置由河北省保定市第二中学谢钢、李国庄提供，曾获第三届全国自制教具评比一等奖。

编者提示：本自制教具可辅以“磁场”部分的物理实验教学。

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