法拉第電磁感應實驗* * 第一張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯 1.實驗目的是對法拉第電磁感應定律進行定量研究，學習示波器的應用，并探索一種測量重力加速度的新方法* * 第二章圖片，課件中共有二十四張圖片，編輯于2022年5月 2.實驗原理 如果磁棒自由落過線圈中心，則感應出線圈中將產生電動勢。 由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢方向為E，其中N1——線圈匝數，R——線圈半徑，v——磁棒切割的運動速度線圈，B——磁棒的磁感應強度，其典型的E(t)曲線如右圖**第三張圖，課件中有二十四張圖法拉第電磁感應實驗，2022年5月編輯1.法拉第電磁感應定律的定量研究：對式(1)進行簡單計算 (2) 此時，法拉第電磁感應定律可推導出為 (3) 其中，I 為與磁場分布有關的積分磁棒和線圈的尺寸。 當磁棒和線圈的尺寸選定后，感應電動勢與N1和v成正比。 **第四張圖，課件中有二十四張圖，2022年5月編輯的。感應電動勢的動態過程同一磁棒自由落入同一高度不同匝數的線圈時，電動勢隨時間的變化，分析感應電動勢的幅值。 特征感應電動勢與線圈匝數N成正比* * 課件共二十四張圖片中的第五張圖，編輯于2022年5月同一磁棒自由落體時的感應電動勢同一線圈不同高度隨時間的變化感應電動勢幅值特性動態過程分析感應電動勢與速度V成正比，即與磁通變化率dФ/dt成正比。
**第六張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯 2.重力加速度測量研究：讓磁棒通過線圈從一定高度自由落體。 當磁棒切割線圈時，磁極穿過線圈所需的時間為： 上式中，h為線圈中心距玻璃管口的高度，L為磁極長度rod、d 和 是當 E 最強時 N 極和 S 極距線圈中心的距離。 當磁棒較長時，d 和 可以忽略。 **第七張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯。磁鐵穿過線圈示意圖** * 第八張圖，共二十四張課件圖片，2022年5月編輯。磁棒在一定高度自由落體穿過線圈的感應電動勢隨時間變化過程的典型曲線分析。 分析感應電動勢的時間特性。 通過測量兩個峰值之間的時間差，很容易計算出重力加速度。 當磁棒接近線圈時，線圈中的磁通量開始變化。 圖中，當磁極靠近線圈中心時，感應電動勢開始上升并達到最大值。 當磁棒的另一極離開線圈中心時，感應電動勢達到負最大值。 可以通過測量磁棒來測量兩個峰值之間的時間差。 通過線圈中心所需的時間。 BD** 控制區菜單按鈕 電源按鈕 ** 第十張圖，共二十四張課件圖，編輯于2022年5月 2.電磁感應裝置的結構是在其上密繞80匝AWG#35漆包線線圈骨架，并在 20 處抽頭 30、40、50、60、70 和 80 匝，制成多抽頭線圈。
線圈架放置在玻璃管上，可沿玻璃管自由滑動，并可固定在任意位置。 使用磁棒從玻璃管口開始自由落體運動。 當它穿過線圈時，線圈中會產生電動勢。 將被測線圈產生的信號連接到數字示波器的信號端，利用數字存儲示波器的單次觸發功能，觀察并記錄感應電動勢隨時間變化的動態過程。 做實驗和移動線圈時，上下移動線圈時請小心。 打破玻璃管可能會導致人身傷害。 ** 第十一張圖，共二十四個課件，2022年5月編輯 感應線圈公共端子匝數選擇端子詳解 23mm 23mm ** 第十二張圖，共二十四個課件，2022年5月編輯 第4個月實驗內容及步驟 1、請參閱《綜合現代物理實驗》第37至56頁，熟悉示波器。 2、調節電磁感應裝置的地腳螺釘，使玻璃管垂直。 穩壓器 ** 第十三張圖，共二十四個課件，2022年5月編輯 3.在線 ** 第十四張圖，共二十四個課件，2022年5月編輯 4.示波器設置，請勿使用不要太教條。 如果顯示以下畫面，則無需進行任何設置。 4、轉動此按鈕4顯示3，轉動此按鈕3顯示5，按此按鈕5顯示1法拉第電磁感應實驗，按此按鈕1顯示開機6顯示6，轉動此按鈕2，按此按鈕2，顯示** 第十五張，共有二十四個課件，2022年5月編輯。 5、讓磁鐵從玻璃管口自由落下。 顯示應如下所示。 如果顯示不是這樣，請再按一次SEQ鍵，將磁鐵向相反方向落下，然后按此鍵進入。 單次觸發* * 第十六張圖，課件中共有二十四張圖，編輯于2022年5月 6. 幅度數據測量 1. 按此鍵 2. 按這幾個鍵，顯示如下。 將顯示的數據記錄在實驗記錄表中* * 第十七張圖。 課件圖片共有二十四張。 2022 年 5 月編輯。
