演示通電螺線管磁場方法四

該教具的主要結構是以固定在底座上的標尺屏為依託。螺線管被水平地固定在標尺屏右下角，銜鐵由四條長懸線水平地吊在相應的位置上，長指標的軸垂直裝在標尺屏上，並通過撥叉機構與銜鐵相連。長懸線的作用是使銜鐵在較弱的磁場作用下發生較大位移，從而使指標發生大角度偏轉，增加可見度。整個教具如圖19．6－5所示。

【製作方法】

截一塊長方形五合板固定在底座上，尺寸如圖19．6－5所示。在底座上安置兩個水平調節螺栓。

懸掛銜鐵的懸線架是用0．5毫米厚的鐵板彎成直角，一個面上鑽兩個孔，以便把它固定在標尺屏的右上角，另一個面上安裝四個小接線柱，用以調整及緊固懸線的長度。懸線架的形狀及尺寸見圖19．6－6。

銜鐵為一直徑6毫米，長度12．5釐米的鋼筋。用直徑為1毫米的鋼絲彎成懸掛環和撥杆，焊接在銜鐵上，形狀和位置如圖19．6－7所示。懸錢用普通的縫紉線即可。

撥叉採用厚度為0．75毫米的銅片製作。指標輪直徑為3毫米左右，可用相應的鐵釘截去釘帽，兩端磨尖，長度約為36毫米。指標用直徑為1毫米的銅絲製作，一端焊0．2毫米厚的鋁箔剪成箭頭形狀，另一端焊直徑為3毫米螺桿，螺桿長度約5釐米，配重螺母依實際情況而定。指標、撥叉、指標軸三者之間的固聯均用錫焊。指標架用3毫米厚的有機玻璃粘制而成，用螺釘固定在標尺屏上，如圖19．6－7所示。

螺線管的製作：找兩段剛好能巢狀在一起的硬塑料管（例如4分管和6分管），內管長85毫米，外管長80毫米。取一塊厚2毫米的硬塑料板，加工成圓環狀，內孔直徑與外管內徑相同，將其粘在外管一端，做螺線管的骨架（圖19．6－5中的螺線管的右邊），與內管套在一起即可，另取一塊長條形銅片，兩端各打一孔，將銅片彎成半圓弧形，套在內管上，再用螺釘從銅片孔將銅片和螺線管架固定在標尺屏上。線圈的線徑為0．3－0．5毫米，參見圖19．6－5和19．6－8。

【儀器的除錯】

1．調整銜鐵的懸線使銜鐵軸線與螺線管軸線在同一直線上，或銜鐵軸線略低於螺線管軸線，使銜鐵在移動時不碰內管壁。

2．調整豎直標尺屏和配重螺母，使指標指零。

3．將螺線管線圈與電源、電流表、滑動變阻器等串聯。

【使用方法】

1．通電螺線管的磁場與電流的關係。在螺線管骨架上繞制60匝線圈（實驗前用細膠皮導線繞好），接通電源，改變滑動變阻器的阻值，可看到電流越強，指標偏轉角度越大，表明通電螺線管的磁場越強。反之，則磁場越弱。

2．通電螺線管的磁場與線圈匝數的關係：改變滑動變阻器的阻值，使電流表示數在2．5安培左右。手拿螺線管膠皮導線的一端減小螺線管匝數，隨著匝數減少，指標偏角隨之減小。增加螺線管匝數，隨著匝數增加，指標偏角隨之增大。以上說明匝數越多，磁場越強。本裝置妙線上圈現場增減，指標相應連續變化，可見度大，說服力強。

3．通電螺線管磁場強弱與有無鐵心的關係：調整滑動變阻器，使電流約為1安培，線圈約60匝，此時指標偏角不大，當在螺線管一端插入鐵心時，指標偏角迅速增大，表明通電螺線管的磁場在有鐵心時明顯增強。

本裝置由河北省保定市第二中學謝鋼、李國莊提供，曾獲第三屆全國自制教具評比一等獎。

本站提示：本自制教具可輔以“磁場”部分的物理實驗教學。

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選自：《初中物理自制教具》