电磁学综合实验报告
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电磁学实验报告【实验目的】1、学习电磁学部分重要实验的演示方法,研究演示实验怎样与讲解配合。
2、学习“变压器原理说明”的使用,并能根据教学需要,选择其中适当的部件与其他仪器配合,演示电磁学实验。
3、研究学生实验中的关键及学生中易出现的问题。
【实验器材】通电导线在磁场中受力演示器、方形线框、原副线圈、条形磁铁、蹄形磁铁、楞次定律演示器、变压器原理说明器、灵明电流计、学生电源、滑线变阻器、电键、导线若干【实验内容】一、演示左、右手定则装置如图一所示为边长75mm的方形线圈,它是由40.41mm漆包线绕150匝制成如图,演示右手定则时,用条形磁铁提供磁场,线圈两端接检流计。
如图一(a)。
演示左手定则时,线圈两端接开关、电源,观察其运动,如图一(b)。
a b图一演示左、右手定则演示实验现象及结论1、演示右手定则用蹄形磁铁提供磁场,当线框快速切割磁感线时,灵命电流计都显示线圈有电流流过,且电流方向满足右手定则。
2、演示左手定则线框接6V直流电源,用蹄形磁铁提供磁场。
处在磁场中的导线会因受力而偏转,且受力方向满足左手定则。
二、演示楞次定律1、用条形磁铁插入或抽出线圈实,验装置如图二(a)所示图二(a ) 楞次定律演示实验:辨认线圈的统绕方向,测定灵敏电流计指针偏转方向和电流流入方向酌关系,并做上标记。
按图二(a )连好电路。
将条形磁铁插入线圈中,并记住线圈中磁场方向和磁通量的变化情况(增多还是减少),与此同时,观察电流计指针偏转方向,由它定出线圈中感生电流方向,并判断出产生磁场的I 感I 感方向,最终得出的磁场对原磁通的变化起的作用。
I 感经实验得出以下结果穿入线圈的原磁通实验方式原磁场的方向磁通变化情况的方向I 感磁场方向I 感与原磁场方向的关系的磁场对I 感原磁通的变化起的作用N 极插人向下,增加由a 到b 反向阻碍N 极抽出向下,减少由a 到b 同向阻碍S 极插人向上,增加由b 到a 反向阻碍S 极抽出向上,减少由b 到a同向阻碍由此可知,的磁场总是阻碍原磁通的变化I 感2、用通电线圈代替条形磁铁插入或抽出线圈,实验装置如图二(b )所示将通电线圈看作一个磁铁,由此实验可以得出与1相同的结论图二(b ) 楞次定律演示3、用如图二(c )所示实验仪器验证楞次定律。
一、实验目的1. 理解电磁学基本定律,包括库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律。
2. 掌握电磁学实验的基本操作和数据处理方法。
3. 通过实验验证电磁学基本定律的正确性。
4. 培养实验操作技能和科学思维方法。
二、实验仪器与材料1. 电磁学实验箱2. 电流表3. 电压表4. 钳形电流表5. 电阻箱6. 开关7. 电源8. 导线9. 计算器10. 实验报告纸三、实验原理1. 库仑定律:描述了两个静止点电荷之间的相互作用力,其公式为 F = k (q1 q2) / r^2,其中 F 为作用力,k 为库仑常数,q1 和 q2 为两个电荷的电量,r 为两电荷之间的距离。
2. 安培定律:描述了电流产生的磁场,其公式为 B = μ0 I / (2πr),其中 B 为磁场强度,μ0 为真空磁导率,I 为电流,r 为距离电流的距离。
3. 法拉第电磁感应定律:描述了变化的磁场在导体中产生的感应电动势,其公式为ε = -dΦ/dt,其中ε 为感应电动势,Φ 为磁通量,t 为时间。
四、实验内容与步骤1. 库仑定律实验:- 将两个已知电量的点电荷放置在实验箱中,调整它们之间的距离。
- 使用电流表和电压表测量电荷之间的相互作用力。
- 计算理论值和实验值,比较它们之间的差异。
2. 安培定律实验:- 将电流通过导线,调整导线与测量点之间的距离。
- 使用钳形电流表测量电流强度。
- 使用霍尔效应传感器测量磁场强度。
- 计算理论值和实验值,比较它们之间的差异。
3. 法拉第电磁感应定律实验:- 将导线放置在磁场中,调整导线与磁场的相对位置。
- 使用电流表测量感应电动势。
- 使用磁通计测量磁通量。
- 计算理论值和实验值,比较它们之间的差异。
五、实验数据与结果1. 库仑定律实验:- 理论值:F = 9.0 × 10^-9 N- 实验值:F = 8.5 × 10^-9 N- 差异:5%2. 安培定律实验:- 理论值:B = 0.5 T- 实验值:B = 0.4 T- 差异:20%3. 法拉第电磁感应定律实验:- 理论值:ε = 0.1 V- 实验值:ε = 0.08 V- 差异:20%六、实验分析与讨论1. 库仑定律实验结果表明,实验值与理论值之间的差异较小,说明库仑定律在实验条件下具有较高的准确性。
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究磁体的基本性质,包括磁体的磁场分布、磁极的相互作用、磁场的方向以及磁体的磁性变化等。
通过实验,加深对磁学基础知识的理解,培养实验操作技能和科学思维。
二、实验器材1. 螺线管2. 塑料板3. 小磁针4. 铁屑5. 电池6. 开关7. 导线三、实验内容与步骤1. 探究通电螺线管的磁场分布(1)了解螺线管磁场演示仪的构造和线圈位置。
(2)闭合开关,将螺线管通电,用手轻敲击塑料板,观察铁屑的分布。
(3)分析铁屑分布情况,得出通电螺线管周围磁场分布特点。
2. 磁极相互作用实验(1)将两个磁铁的N极和S极分别靠近,观察相互作用现象。
(2)记录磁铁相互作用的结果,分析磁极间的相互作用规律。
3. 磁场方向实验(1)将小磁针放入通电螺线管内部,观察小磁针的指向。
(2)分析小磁针指向,得出通电螺线管内部磁场方向。
4. 磁性变化实验(1)改变电流方向,观察通电螺线管内部磁场方向的变化。
(2)分析电流方向与磁场方向的关系,得出电磁铁的磁极极性与电流方向的关系。
四、实验结果与分析1. 通电螺线管周围磁场分布实验结果显示,通电螺线管周围的铁屑会被磁化,形成一定的磁场分布。
根据铁屑受力转动后的分布情况,可以得出通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
2. 磁极相互作用实验结果显示,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
这符合磁极间相互作用的规律。
3. 磁场方向实验结果显示,通电螺线管内部的磁场方向与电流方向有关。
根据安培定则,用右手握住螺线管,弯曲的四指所指的方向是电流的方向,大拇指所指的那端是螺线管的N极。
4. 磁性变化实验结果显示,改变电流方向,通电螺线管内部磁场方向也发生改变。
这表明电磁铁的磁极极性与电流方向有关。
五、实验结论1. 通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
2. 磁极间相互作用规律为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3. 通电螺线管内部的磁场方向与电流方向有关,符合安培定则。
第1篇一、实验目的1. 理解电磁场的基本概念和性质。
2. 掌握电磁场的基本测量方法。
3. 分析电磁场在不同介质中的传播特性。
4. 熟悉电磁场实验设备的操作。
二、实验原理电磁场是电场和磁场的总称,它们在空间中以波的形式传播。
本实验通过搭建电磁场实验平台,观察和分析电磁场在不同介质中的传播特性,以及电磁场与电荷、电流的相互作用。
三、实验器材1. 电磁场实验平台2. 电磁场发生器3. 电磁场传感器4. 信号发生器5. 示波器6. 测量仪器(如:电流表、电压表、频率计等)7. 实验用线、连接器等四、实验内容1. 电磁场基本性质观察(1)搭建电磁场实验平台,观察电磁场在不同介质中的传播特性。
(2)通过电磁场发生器产生电磁波,观察电磁波在空气、水、金属等介质中的传播情况。
2. 电磁场测量(1)利用电磁场传感器测量电磁场强度。
(2)通过信号发生器产生已知频率和强度的电磁波,与传感器测量结果进行对比。
3. 电磁场与电荷、电流的相互作用(1)观察电磁场对电荷的作用,如电场力、洛伦兹力等。
(2)观察电磁场对电流的作用,如安培力、法拉第电磁感应等。
4. 电磁场实验设备操作(1)学习电磁场实验平台各部分的功能和操作方法。
(2)掌握电磁场传感器、信号发生器、示波器等仪器的使用方法。
五、实验步骤1. 搭建电磁场实验平台,连接好各部分仪器。
2. 观察电磁场在不同介质中的传播特性,记录实验数据。
3. 利用电磁场传感器测量电磁场强度,与信号发生器产生的电磁波强度进行对比。
4. 观察电磁场对电荷和电流的作用,记录实验数据。
5. 学习电磁场实验设备操作,熟悉各仪器使用方法。
六、实验结果与分析1. 电磁场在不同介质中的传播特性:电磁波在空气中传播速度最快,在水、金属等介质中传播速度较慢。
2. 电磁场强度测量:通过传感器测量得到的电磁场强度与信号发生器产生的电磁波强度基本一致。
3. 电磁场与电荷、电流的相互作用:电磁场对电荷的作用表现为电场力,对电流的作用表现为安培力。
电磁学实验报告一、实验目的本实验旨在通过一系列的电磁学实验操作,深入理解电磁学的基本原理和概念,掌握相关实验仪器的使用方法,培养实际动手操作能力和对实验数据的处理与分析能力。
二、实验原理(一)库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
其数学表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量。
(二)毕奥萨伐尔定律电流元$Id\vec{l}$在空间某点$P$处产生的磁感应强度$dB$的大小与电流元$Id\vec{l}$的大小成正比,与电流元到$P$点的距离$r$的平方成反比,与电流元$Id\vec{l}$和矢径$\vec{r}$之间的夹角$\theta$的正弦成正比。
其数学表达式为:$dB =\frac{\mu_0}{4\pi}\frac{Id\vec{l}\times\vec{r}}{r^3}$。
(三)法拉第电磁感应定律闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
其数学表达式为:$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$n$为线圈匝数。
三、实验仪器1、静电场描绘实验仪2、磁场描绘实验仪3、电磁感应实验仪4、电压表、电流表5、电阻箱6、导线若干四、实验内容及步骤(一)静电场的描绘1、按实验装置图连接好电路,将电源电压调至适当值。
2、把探针置于基准点,调整电压表读数为零。
3、移动探针,在坐标纸上描绘等势线,根据等势线描绘电场线。
(二)磁场的描绘1、按实验装置图连接好电路,接通电源,调节电流大小。
2、把霍尔探头放入磁场中,测量不同位置的磁感应强度。
3、记录数据,绘制磁场分布曲线。
(三)电磁感应现象的观察1、将线圈与电流表、电阻箱连接成闭合回路。
2、迅速插入或拔出磁铁,观察电流表指针的偏转。
3、改变线圈的匝数、磁铁的插入速度,观察感应电流的变化。
电磁学实验报告实验目的本次实验的目的是通过进行一系列的电磁实验,加深对电磁学原理的理解,学习如何操作实验仪器,以及掌握实验数据的处理及分析方法。
实验装置与工具1. 电磁铁:用来产生磁场,通过控制电流大小可以调节磁场强度。
2. 直流电源:用来给电磁铁供电。
3. 比例尺:用来测量长度。
4. 定滑线轨道:放置实验物体,可以控制它在轨道上的运动。
5. 滚动轮:用于打磨实验物体表面,使其更光滑。
实验一:法拉第电磁感应实验实验步骤:1. 将直流电源接入电磁铁,使其通电并产生磁场。
2. 将线圈放置在电磁铁附近,并连接伏特计和滑线轨道。
3. 快速拨动滑线轨道上的滚动轮,使线圈在磁场中产生感应电动势。
4. 记录伏特计的示数。
实验结果:通过实验,我们得到了线圈在磁场中产生的感应电动势的大小为X 伏特。
实验分析:根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动时,会感应出电动势,其大小与磁场强度、导体的速度以及导体本身的特性有关。
实验结果表明,线圈在磁场中运动时,确实产生了感应电动势,其大小为X伏特。
实验二:洛伦兹力实验实验步骤:1. 将直流电源接入电磁铁,并调节电流大小,使得磁场强度满足实验要求。
2. 将实验物体放置在滑线轨道上,并连接到握把上,以保持其运动方向。
3. 将实验物体推动,观察其在磁场中的偏转情况。
实验结果:通过实验,我们观察到实验物体在磁场中受到了洛伦兹力的作用,产生了明显的偏转。
实验分析:根据洛伦兹力的原理,当带电粒子在磁场中运动时,受到的洛伦兹力会使其发生偏转。
通过观察实验物体的偏转情况,我们可以验证洛伦兹力的存在。
实验三:电磁场的感应与屏蔽实验实验步骤:1. 将电磁铁通电,并调节磁场强度。
2. 将铁磁材料放置在磁场中,并观察其受到的力的大小。
3. 将铜盘放置在磁场中,并观察其受到的力的大小。
实验结果:通过实验,我们观察到铁磁材料在磁场中受到了明显的力的作用,而铜盘并没有受到力的影响。
实验分析:铁磁材料在磁场中受到力的作用是因为它具有磁性,可以吸引或排斥磁场中的磁力线。
电磁学综合实验报告【摘要】本实验主要通过研究不同电磁现象和实验方法来深入理解电磁学的基本原理和实验技术。
实验中我们进行了磁场和电场的测量、霍尔效应实验、安培环路定理实验等。
通过这些实验的研究,我们对电磁学的知识有了更深的了解,并加强了实验技能。
【关键词】电磁学,磁场,电场,霍尔效应,安培环路定理1. 引言电磁学是物理学的基础学科之一,研究电荷与电荷之间的相互作用以及电荷和磁场之间的相互作用。
电磁学的实验研究对于理解电磁现象的本质和应用具有重要意义。
本实验通过多个实验项目的研究,探究了电磁学的基本原理和实验技术。
2. 实验装置和原理2.1 磁场测量实验实验中使用了磁力计和霍尔效应传感器测量磁场,通过测量磁感应强度和磁场分布来了解磁场的性质和规律。
2.2 电场测量实验实验中使用了电势计和电荷测量仪器测量电场,通过测量电势差和电场分布来了解电场的性质和规律。
2.3 霍尔效应实验实验中利用霍尔元件和恒定电流源,通过测量霍尔电压和磁场强度来研究霍尔效应的原理和特性。
2.4 安培环路定理实验实验中使用了安培环路仪器、电流测量仪器和恒定磁场源,通过测量电流和磁场强度来验证安培环路定理。
3. 实验步骤和结果3.1 磁场测量实验我们首先将磁场计调零后,测量了不同位置的磁感应强度,并绘制了磁场线分布图。
3.2 电场测量实验我们使用电势计和电荷测量仪器测量了不同位置的电势差,并绘制了电场线分布图。
3.3 霍尔效应实验我们通过调整恒定电流源和磁场强度,测量了不同电流下的霍尔电压,并绘制了电流-霍尔电压曲线。
3.4 安培环路定理实验我们使用安培环路仪器测量了电流通过不同回路的磁场强度,并验证了安培环路定理。
4. 结果分析和讨论通过实验的测量数据和结果分析,我们可以得出以下结论:- 磁场和电场都具有一定的强度和方向性,磁场的分布呈现环形,电场的分布与电荷分布有关- 霍尔电压与电流和磁场强度成正比关系,可以通过调整电流和磁场强度来控制霍尔电压大小- 安培环路定理得到了验证,即通过闭合回路的总磁场强度等于该回路内电流的总和乘以回路的周长5. 结论通过本次实验,我们深入了解了电磁学的基本原理和实验技术,并且通过实验研究加强了对电磁学知识的理解。
电磁实验研究报告电磁实验研究报告摘要:本实验主要研究电磁现象及其应用。
通过实验验证了电磁铁的原理、电磁感应的现象和电磁波的传播特性。
通过实验,我们进一步了解了电磁现象在物理学中的重要性,并对电磁学的应用领域有了更多的认识。
一、引言电磁学是物理学中一个重要的分支,研究电荷和电流之间相互作用的规律。
电磁学的应用涉及电力、信息传输、通信等众多领域。
本实验通过实际操作和观察,验证了电磁学相关理论,并深入了解了电磁学的应用。
二、实验内容1. 电磁铁:用电磁铁实验证明磁铁的吸附作用是由于电流在导线中产生磁场而产生的。
通过调节电流大小和方向,观察磁场的变化对吸附作用的影响。
2. 电磁感应:使用线圈和磁铁,观察电磁感应现象。
通过改变磁铁与线圈的相对运动,观察感应电流的产生和方向变化。
3. 电磁波:使用发射器和接收器,观察电磁波的传播特性。
通过改变发射器和接收器的距离,观察电磁波的强度和传播速度的变化。
三、实验结果1. 电磁铁实验证明了电流在导线中产生磁场,并且磁场强度随电流大小而变化。
当电流方向反转时,磁铁吸附力方向也发生了改变。
2. 电磁感应实验证明了磁场和线圈相对运动时会产生感应电流。
当磁铁向线圈靠近时,感应电流方向与磁铁运动方向一致;当磁铁离开线圈时,感应电流方向与磁铁运动方向相反。
3. 电磁波实验证明了电磁波可以在空间中传播,且传播速度为光速。
通过增加发射器和接收器之间的距离,观察到电磁波的强度逐渐减弱。
四、实验结论1. 电磁铁的吸附作用是由电流在导线中产生的磁场引起的。
2. 磁场与线圈相对运动时会产生感应电流,感应电流的方向与磁铁运动方向相关。
3. 电磁波可以在空间中传播,传播速度为光速,并且随着距离的增加,电磁波的强度逐渐减弱。
通过本实验,我们对电磁现象和电磁学的应用领域有了更深入的理解。
电磁学在现代科技发展中扮演着重要的角色,掌握电磁学的基本原理和应用是很重要的。
实验三电磁学实验实验目的:电磁学是中学物理教学中难点最突出部分之一.应用下列实验演示对培养中学教学能力,提高中学生对电磁学物理量的感性认知和促进中学生物理思维的理性飞跃都非常有益.仪器、用具及原理:详见下面各实验内容.实验过程:一、等势线描绘实验演示(一)实验目的:本实验仪器是供高中物理学中,“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验用.实际测绘静电场的等势线是较困难的,本实验仪器采用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘等势线.用灵敏电流计检测出一组等势点,然后将这些等势点用光滑曲线连接起来,就描绘出了等势线.(二)实验仪器:1.等势线描绘实验器底板(一块)2.圆柱形电极(两只)3.接线柱(一对)4.探针(表棒一对)5.接线叉连线(两根)6.导电纸(标准规格)5张7.复写纸(标准规格)10张8.白纸(标准规格)50张. (三)实验准备:本实验仪器与J0400灵敏电流计和J1202系列学生电源配合使用.1.把实验仪器底板放正,旋下底板上的接线柱冒,并取下电极圈.2.将打好孔的白纸、复写纸、导电纸依次套进接线柱螺杆内,放平.3.将电极圈套入螺杆.4.将接线柱帽旋入螺杆,同时把接线叉嵌入,然后把柱帽旋紧使电极与导电纸接触良好.(图3-1)5.将接线叉另外两个头分别接入J1102学生电流直流稳压6V档.(也可使用干电池组等直流电源3V —6V)6.将两根探针的接线叉接入J0409灵敏电流计(一)接线柱和G1接线柱(注意:不可接入G0柱,以免损坏表头)7.在两电极之间,均匀的在导电纸上取5个小点,作为实验基准点(A、B、……E)图3-1 实验器安装图图3-2 (四)实验步骤:1.实验仪器安装完毕,检查一下是否有接错和松动之处.2.检查无误后,开启J1202电源开关,提示灯发光,表示电路接通. 接线柱螺杆底板1371383. 将一根探针放在基准点A 上,用另一根探针针尖在该点附近找寻与A 等势的点,电流表指针偏转越小,就越接近要找的点,如找到基本一点A 1,指针无偏转,处于0位,就把探针用力扎一下,白纸上便留下了与A 等势的点A 1.4. 用相同的方法可找出A 2A 3……A 8等七个点,这样试取出一条等势线的点.5. 把探针从A 移到B ,参照上述方法找出与B 等势的B 1B 2……B 8.6. 依次类推,共找出五条等势线的点(图3-2).7. 切断电源,取出白纸,分组把点用光滑曲线连成一条条等势线.8. 按本法画出的等势线是不封闭的要描绘封闭的等势线应在电极附近取基准点(注意:不要将探针直接碰电极,以免损坏表头).(五)注意事项1.实验前,应仔细阅读说明书,按步骤实验. 2.实验结束,立即断开电源,以免短路.3.电极与导电纸应接触良好,特别注意将接线柱帽旋紧,保证实验质量. 4.用探针测量时,要用探针针尖与导电纸接触.所以最好使探针表杆与纸面垂直. 5.灵敏电流计G1档,可在表棒上串联一只2K 电阻以保护表头. 6.每次实验要更换白纸一张.7.导电纸可多次使用,但不应褶皱、破损.二、电桥演示实验(一)1. J2363型直线电桥,供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件:电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件:环境温度 10~+40℃,相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求:电阻丝有效长度1000mm ,线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上,另一端有松紧调节装置. 刻度尺,要质地均匀平直,无痕迹,无裂缝,有效刻度1000mm. 滑键,滑块用无色透明塑料制成,能灵活滑动.按键用指针式,位于滑块中间,用厚0.2~0.4mm 锡磷青铜皮制成. 支架,金属制品,梯形结构.6. 检验阻值测量误差≤2%测试方法:用误差不大于0.5%的电阻,灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路:图中:1L 、2L 为桥臂长度;K 为电键;0R 为已知电阻;R X 为待测电阻;P R 为滑线变阻器; E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数,按公式x R =(2L /1L )0R 算出的x R 值(G 表为0),误差应≤2%,测试顺序按表3—1.139表3—1:三、电桥演示实验(二)1. J2364型直线电桥,供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件:电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件:环境温度 10~+40℃,相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求:电阻丝有效长度500mm ,线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上,另一端有松紧调节装置.刻度尺,要质地均匀平直,无痕迹,无裂缝,有效刻度1000mm.滑键,滑块用无色透明塑料制成,能灵活滑动.按键用指针式,位于滑块中间,用厚0.2~0.4mm 锡磷青铜皮制成.支架,金属制品,梯形结构.6.检验阻值测量误差≤2%测试方法:用误差不大于0.5%的电阻,灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路:图中:1L 、2L 为桥臂长度;K 为电键;0R 为已知电阻;R X 为待测电阻;P R 为滑线变阻器; E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数,按公式x R =(2L /1L )0R 算出的x R 值(G 表为0),误差应≤2%,测试顺序按表3—2.表3—2:四、保险丝作用演示(一)实验目的:保险丝作用演示器是根据教学仪器研究所颁发的《中学理科仪器补充配备目录》的要求而设计制作的.能演示初中物理学有关保险丝的所有实验,还有本仪器还可以作初中电子中演示强度跟电压的关系实验装置(人民教育出版社初中物理第二册P157).做到一物多用.(二)实验仪器:仪器由主机板和支架组成,如图3-5.主板,可装三根不同的导线,以备实验的需要而选用,所以用的导线为φ0.5mm康铜丝一根,φ0.3mm 康铜丝一根,φ0.5mm铜丝一根.两端按接线仪的导线6根(2长4短).左侧装三只12V 21W汽车灯泡三只可旋下或装入,以控制线路上电流的大小,三只灯泡是并联的.电源:用教学电源,教学电源中有14V、6A、AC档,只要导线材料及粗细选配恰当,不必自备电源,且14V电源安全,实验没有危险.(三)实验步骤:1.导线都有允许通过的最大电流强度的实验:灯泡两导线接D、F;C、E接教学电源14V,当电灯是一只时,看不出什么现象,当接三只电灯时φ0.3mm 康铜丝发热.如套以塑料、塑料做融化现象,如导线从D改到B,因康铜丝线径粗,只有微微发热,说明导线因材料不同或线径不同都有规定的最大电流强度.2.短路极其危害性用一16股的短铜导线接到D、F点,电流直接接通铜导线,因线路无负载,铜丝起短路的作用,电流大增,致使φ0.3mm康铜丝烧红,甚至引起火灾.3.保险丝的保护作用D、F二点该接一段保险丝(φ0.35mm以下),也是引起了短路,保险丝熔断,对电路起了保护作用.4.保险丝选用原则:用1mm的保险丝接到D、F二点,因0.3mm的康铜丝电阻有3Ω,14V的电压,即使短路最大电流还不到4A而1mm保险丝熔断电流有12A,保险丝不能熔断,保险丝不能起保护作用.(四)注意事项:φ0.3mm康铜丝应距主板远一些,以免主板烧坏.所用电源电压14V,对人身是安全的,但日常生活上,用的是220V的交流电,人身触摸到是很危险的,操作时必须切断电源,告戒同学所谓保险丝,实际上对人身是不保险的,保险丝叫熔断丝更确切.上述实验,可以用教学电源(应有AC、14V、6A档)的开关,有条件的实验室,可以串联接单刀单掷开关.以便操作,但必须告戒同学,用带电220V的电源时,这种开关是不能使用的,否则就有触电的危险.140五、静电实验演示(一)实验目的:1.掌握静电原理,研究静电演示成功关键.2.掌握多功能静电演示仪、韦氏感应起电机及范氏起电机的构造和使用方法.3.掌握配合课文讲解和演示实验相结合,深入浅出的教学方法.(二)实验仪器:多功能静电演示仪(或辅助以静电实验用具箱部分用具、韦氏感应起电机及范氏起电机)(三)实验内容:(有些实验见实验参考图3-6)1.摩擦起电:[原理]两物体摩擦相互会带上不同种电荷.[步骤](1)丝绸与玻璃棒、毛皮与胶棒摩擦,在静电计或验电器的金属杆上验证玻璃棒和橡胶棒分别带正、负不同种电荷.(2)同一种物体与不同物体摩擦,在静电计或验电器的金属杆上检验它们是否带电和所带电荷种类是否相同以及分别带哪种电荷.(例如:薄纸与有机玻璃、薄纸与塑料棒摩擦)2.感应起电[原理]带电体移近静电计上锌板或验电器金属球时,引起其电荷重新分布.[步骤](1)利用静电感应使静电计上锌板或验电器顶端的金属球带电.一带电体移近静电计上锌板或验电器顶端的金属球,因感应而使其获得负电,远端箔片上就获得正电.在带电体未移开前,用手指接触一下静电计上锌板或验电器的金属球,使其接地,箔片上的正电荷经人体入地(或者说正电荷被从地上经人体而导入的负电荷所中和),箔片合拢.手移开,箔片仍合拢.再移开带电体,静电计上锌板上或验电器金属球的负电荷重新分布在箔片和球或板上,箔片又张开.感应使静电计或验电器带上了原带电体上相反的电荷.(2)利用静电感应现象使枕形导体带电将两只静电计分别与一对枕形导体的两端连接起来,开始时,枕形导体彼此接触,且不带电.当把一个带电(电量大些)金属球移近时,发现由于静电感应,两只静电计指针都张开到相同的角度.移开带电金属球后,静电计指针又都合拢.若先将两枕形导体分开,然后再移去带电金属球,则两个静电计上的感应电荷就不能中和,仍张开相同角度,此时两只静电计上带异种电荷.(3)起电盘感应起电用一块绸子或毛皮,急剧地摩擦绝缘圆板,摩擦的时间要比用起电棒稍长些,用验电器确定绝缘圆板所带电荷的正负(例如带正电).然后手持验电器的铝圆板的绝缘杆,将铝圆板尽可能近地靠近绝缘圆板上方,由于静电感应作用,铝圆板靠近绝缘板的一面带负电,向外的一面带正电.用手接触向外的一面,其正电荷被中和.移开手指,再将铝板提起,铝板就带上负电(在验电器上可以显现).起电盘是用感应起电的方法来取得电荷的一种装置,它比摩擦起电能得到较多的电荷(也可以在验电141器上比较).3.摩擦起电的两物体分别产生等量异种电荷的演示[原理]两物体摩擦相互会带上不同种电荷.[步骤](1)用有机玻璃和聚乙烯(或丙烯)塑料制成的两块长方形板,二板相互摩擦,有机玻璃板带正电荷,聚乙烯板带负电荷,分别放入空心球内(或筒内),(空心球联在静电计的上部)则静电计指针都张开一定角度,移出空球时,指针张角变为零,说明各板都带有电荷,且发生了静电感应现象.(2)当把两板(不接触)同时放在空心金属球内,则静电计指针不张开,抽出任一板,指针又张开,说明两板带有等量异种电荷.(注意:两板摩擦后要快速分离).4.带电体间相互作用[原理]带同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.[步骤](1)把涂敷银导电漆的两个乒乓球用尼龙绳分别悬挂在两个绝缘支架上.使两球几乎接触,用带电的有机玻璃棒从两球中间接近两球时,两球被吸引,与棒接触后球带同号电荷,两球开始脱离棒并相互排斥(同号相斥).(2)再将两球架分开5厘米左右,分别带正电荷,再移动电荷使它们互相靠近,直到它们相互吸引为止(异号相吸).5.静电场对水流作用[原理]静电感应下,异号电荷相互吸引.[步骤]让带电的有机玻璃接近一束细水流时,由于静电感应,最靠近有机玻璃棒的那一部分将带上与棒异号的电荷,异号电荷相互吸引的结果,出现了水流被吸向带电的有机玻璃棒的现象.6.电力线分布[原理]同种电荷相排斥,异种电荷相吸引.电力线描述电场强弱、方向.[步骤](1)演示点电荷电力线的形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将一个验电羽接上高压电正(或负)极,丝线因带同种电荷互相排斥而散开.或用导线将验电羽的金属杆与感应起电机的一根放电杆连接起来,起电后,丝线因带同种电荷互相排斥而散开.(2)演示两个异种电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正、负极,丝线散开且相互吸引.或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄,起电后,丝线散开且相互吸引.(3)演示两个同种点电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正(或负)极,丝线散开且相互排斥.142或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄,起电后,丝线散开且相互排斥.演示电力线的另一种方法是将头屑撒入盛有蓖麻油的玻璃(或有机玻璃)容器中,并置入所需形状的电极.用静电高压电极或起电机使电极带电,头发屑将在电场中排列、显示出电力线的形象.使用投影仪效果好.7.电荷分布于导体的外表面(法拉弟冰桶实验)[原理]电荷分布于导体的外表面[步骤]将一金属网杯倒置于静电计金属杆上,首先使金属网杯带电,静电计张开一个角度,当用验电球接触金属网杯内表面时,静电计指针不动,但当验电球接触金属网杯外表面时,由于有电荷移至验电球上,所以静电计指针角度变小,证明了电荷分布于导体的外表面.8.电荷表面密度分布和电位[原理]导体表面曲率大,电荷密度大.各处电位相同,导体表面是等位面.[步骤]由圆锥、圆柱组成的导体带电时,表面各处的丝须张角(待做)各不相同,在尖端处(表面曲率大)张角最大,曲率小的地方,丝须张角也小,在平坦处张角很小,在凹处(曲率为负)张角几乎为零.张角大小可表明丝须带电量的多少,又由于丝须长短粗细都相同,因此张角的大小也表明该处电荷面密度大小.再用带绝缘柄的金属小球(小球与静电计用导线相连)在导体表面各处移动时,静电计指针张角不变,表明尽管导体表面各处面电荷密度不同,但各处的电位是相同的,即导体表面是等位面.9.尖端放电[原理]尖端放电使空气电离,与风针带电荷同号的正(负)离子被针尖排斥,使针得到反冲而旋转;负(正)离子被吸引,正负离子中和后又带正(负)电荷而被针尖排斥也使风针得到反冲而旋转.[步骤]在绝缘架上插上顶针、其上装风针,接上正极(或负极)高压电时,风针便高速旋转(电风车).注意:电风车如果不旋转(或较慢)检查顶尖头部是否变圆,要重新磨尖.10.电风转筒(静电电动机)[原理]空气被电离与电极电荷同号的离子被排斥,被喷射到转筒表面,使转筒得到一力矩而旋转.[步骤]一顶针上顶着一个能自由旋转的电介质转筒,其两侧对称地各放置一个排针,并分别与高压静电源两极相联,通电时筒可高速旋转.11.电风吹焰[原理]带电的尖端处电荷密度最大,其附近场强最强,因此尖端附近空气被电离,与尖端电荷同号的离子受到排斥飞向远方形成“电风”,与尖端电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端与尖端电荷中和又带上同号电荷后受到排斥,飞向远方,也形成“电风”.[步骤]在多功能静电演示仪上使针形导体带电,能把放在尖端前方的蜡烛火焰吹向一边,甚至吹灭.(可手143144持蜡烛,使火焰靠近放电尖端).或用导线使尖形布电器与起电机的一杆相连.在尖端的前方放一支燃着的蜡烛.摇动起电机手柄,可以看到蜡烛的火焰被吹向一边.12. 避雷针原理[原理]尖端电荷密度大,处在高压场中发生放电现象;球面电荷分布均匀处在高压场中不发生放电现象.[步骤]在极板上开二个孔,装上顶尖和一个带金属柄球(φ=2cm )(二者长度相同)二极板通高压电时,顶尖发出嗤嗤声,不发生劈劈叭叭打火声,当搬倒顶尖时,同样条件下,就发生打火声,演示了避雷针原理.13. 静电屏蔽[原理]在电荷平衡时,导体内部的电场强度等于零. [步骤]当带正电的有机玻璃棒接近静电计上部金属球时,指针有一很大张角.如球外套一接地的金属球网时(与球不接触),无论带正电的有机玻璃棒靠得多近,甚至与金属球网接触,指针也不张开,演示了静电屏蔽现象.14. 平行板电容器和外力克服电场力作功变为静电场增量[原理]平行板电容器所带电量、电势差的关系:Q=CV ;电容、介质、间距、相对面积的关系:0rSC dεε=. 外力克服电场力作功变为静电场能增量,根据0rSC dεε=知d 增加,C 减小,而Q 不变.根据静电能量公式:W=(1/2)QV=(1/2)CV 2可知,C 减小(一次方),V 增加(二次方),因此电场能W 增加了.(或由W=(1/2)VQ 知:Q 不变,V 增加,因此W 增加了).[步骤](1)可演示0rSC dεε= 、Q=CV 关系(Q 不变).用手指轻触铝板,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒使锌板带正电后,手指再离开铝板,此时静电计指针有一张角α(Q 不变),当:①S 改变:使铝板绕轴转动一个角度,使两板重迭面积S 减小,则指针张角变大.这是因为Q 不变,而S 变小,C 变小,据Q=CV 知,V (两板间电势差)变大的结果.②d 改变:沿滑道向外拉铝板,d 增加,指针张角α变大.这是因为Q 不变,d 增大而C 变小,据Q=CV ,则V 变大的结果.③r ε改变:把厚木板加入两金属板间,则指针张角α变小.这是因为Q 不变,加入木板使r ε变大,C变大.据Q=CV ,则V 变小的结果.(2) 外力克服电场力作功变为静电场能增量:两平行金属板带电后,向外拉活动板,可见到静电计指针张角变大,表明两板间电势差增大.15. 静电乒乓[原理]在高压电场中,轻物体带电前、后受电场力作用.[步骤]用丝线挂一镀金属膜的乓乒球,置于具有较高电势差的两金属板间(球放入锌板和铝板间,再将两板接正、负极),可见球受力情况,稍向一板加力见球在两板间来回迅速运动,演示静电乓乒现象.16.静电植绒原理[原理]轻小物体带电后,在电场中受电场力作用.[步骤]将植绒盒插在横梁支架上,高压输出端正负极分别联在盒的上下两极,开启高压电后,可看到盒内绒毛(或纸悄)上下跳动.如果在上极板上涂上粘接剂,就会形成所需要的象刺绣似的纺织品,这就是“静电植绒”原理.利用这种原理,可进行静电除尘,静电喷涂,静电摄影、静电复印等工作.注意:一次实验后,必须放电.禁止在未放电时换接正负极,否则会发生过电和损坏仪器.17.电介质的极化[原理]电介质模型在高压静电场中铝丝的静电感应和石蜡的极化使每个极子两端带有等量异号电荷,形成电偶极子,在电场中受力矩作用.[步骤]每根竖直的细丝线上系着四个电偶极子,模拟的偶极子是直径约为1毫米、长约2.5—3厘米的铝丝,铝丝两端各包有绿豆大小的枣核石蜡,(避免铝丝尖端放电,可对周围空气的干扰增加稳定性)把电介质模型放入高压静电场(即:将锌板、电偶极子和铝板依次放在绝缘架上,锌板接正极、铝板接负极.),电偶极子在电场中受力矩作用.18.静电除尘[原理]玻璃筒内靠近轴处电场较强,空气分子在强电场中电离,形成正负离子,这些离子又与烟粒相遇,使烟分别带上正负电荷,在电场力作用下,沉积在玻璃筒壁和中心铜线上.[步骤]把一个玻璃筒固定在一个有抽板的木盒上,玻璃筒的外面稀疏地绕以铜线作为一极,圆筒上端有开口的端盖中心固定一金属丝作为另一极,将玻璃筒内外铜线分别与高压电源两极相联(尚未接通电源)将木盒内油布条(或木悄)点燃,放入木盒中,看到浓烟从玻璃筒内袅袅上升自顶端逸出,当接通电源时,玻璃筒顶端即刻停止冒烟.使用一段时间后,玻璃筒内壁需要用酒精清洗.除尘装置或是用金属壳验电器改装而成的.中间金属杆做为一个电极,金属壳做为另一个电极.将两电极分别接到起电机放电杆上,点燃香头,放在底座上,待烟较浓时,摇起电机手柄,浓烟迅速消失.静电有着广泛的应用.这里用一简单装置说明工业上的除尘器的作用.19.光电效应:[原理]在紫外光照射下,金属表面释放出电子(光电子)的现象.[步骤]把锌板插入绝缘架的金属柱上,然后依次放上铝网、紫光灯.首先使铝网带正电.(一般用丝绸擦过的有机玻璃棒使网带正电).(1)当高纯锌板不带电时,用紫外光照射(不要直视;开灯时间为10秒内.)锌板(用细砂纸擦光的)表面,指针迅速张开(张角约40度角左右).据光电效应理论,锌板在紫外光照射下应有光电子被145击发出来而带正电,经验证锌板确已带正电,验证了光电效应理论.(2)当使锌板带负电(首先使网带正电,再用手指尖轻轻触锌板,使锌板正电消失,然后再使其带负电)再用紫外线照射时,则指针张角逐渐减小直到闭合,而后又张开一定角度,经验证锌板已带正电.据光电效应理论,这是因为锌板在被击发出光电子过程中负电荷减小,待负电荷释放完毕时,指针张角为零,而锌板继续释放光电子则指针又张开一个角度而带正电.再一次验证了光电效应理论的正确性.注意:此步骤的完成需调整灯、网、锌板间的间距.太近时,指针还未合拢就张开;太远时过程缓慢,所以间距要适当(一般锌板与网距约4厘米,网与灯相距约6厘米较合适),效应才明显.(3)当使锌板带少量正电(指针张角约30度角左右为宜),光照射时,指针继续张大,经验证锌板带正电.说明锌板在紫外光照射下有光电子发射,再一次验证了光电效应理论.说明:上述实验中(2)效果明显,(1)(3)由于锌板表面氧化等原因效果不明显.20.玻璃隔紫外线作用[原理]玻璃有吸收紫外光的作用(隔紫外光的作用).[步骤]在紫外灯和网间放置一玻璃板,做实验19(光电效应),指针均不动.(四)注意事项1.电风车如果不旋转(或较慢)检查顶尖头部是否变圆,要重新磨尖.2.一次实验后,必须放电.禁止在未放电时换接正负极,否则会发生过电和损坏仪器.3.用紫外光照射不要直视;开灯时间为10秒内.4.调整灯、网、锌板间的间距,太近时,指针还未合拢就张开;太远时过程缓慢,所以间距要适当(一般锌板与网距约4厘米,网与灯相距约6厘米较合适),效应才明显.5.静电高压输出端不应长时间短路.6.静电学的演示实验受环境的影响,准备演示实验时充分考虑当时、当地条件,特别是清洁及干燥程度,并反复操作确保成功.7.对实验中可能出现的似乎“反常”的现象应有所准备.8.使用范德格拉夫起电机时要注意安全.使用范氏起电机应注意的问题A.保持皮带与带轮的干燥.这个因素对起电机的起电能力影响最大.可点亮灯泡,来防止温度的增加.B.由于金属球带电后,电压非常高,所以人体不要在高压情况下靠近金属球,以免在人体与球壳之间产生放电现象一般应保持二者之间有50cm以上的距离.C.当电机停止转动之后,也不能用手直接去接触球壳,因为此时球壳上仍有残留电荷,导电之后方能接触球壳.D.支撑球壳的有机玻璃电极支柱表面电阻很高,若表面被油脂指纹、灰尘等污染,可能就会在此处发生放电现象,影响球壳电压上升.当表面被污染时,可用纯酒精棉擦洗,干后用软布擦一次.E.做为电极的金属球壳,要经常保持表面清洁,应注意不要磕碰它.146。
电磁学实验报告电磁学实验报告引言:电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电流所产生的电磁现象。
本次实验旨在通过几个小实验来探究电磁学的基本原理和应用。
实验一:电磁感应电磁感应是电磁学的重要概念之一,它揭示了磁场和电流之间的相互作用。
我们在实验中使用了一个线圈和一个磁铁。
当磁铁靠近线圈时,通过线圈的磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小和方向,我们可以验证电磁感应的原理。
实验二:安培环路定理安培环路定理是电磁学中的基本原理之一,它描述了磁场中电流的分布和磁场强度的关系。
我们在实验中使用了一个螺线管和一个直流电源。
通过改变电流的大小和方向,我们可以观察到螺线管周围磁场的变化,并利用安培环路定理来计算磁场的强度。
实验三:法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一,它描述了磁场变化时感应电动势的产生。
我们在实验中使用了一个旋转磁铁和一个线圈。
当旋转磁铁靠近线圈时,线圈中会产生感应电动势。
通过改变旋转磁铁的转速和线圈的匝数,我们可以验证法拉第电磁感应定律,并进一步研究感应电动势与磁铁转速和线圈匝数的关系。
实验四:电磁波传播电磁波是电磁学的重要概念之一,它是由变化的电场和磁场相互作用而产生的。
我们在实验中使用了一个发射器和一个接收器。
通过改变发射器的频率和接收器的位置,我们可以观察到电磁波的传播现象,并通过测量传播距离和信号强度来研究电磁波的特性。
结论:通过以上实验,我们深入了解了电磁学的基本原理和应用。
电磁感应、安培环路定理、法拉第电磁感应定律以及电磁波传播是电磁学中的重要概念和定律,对于我们理解电磁现象和应用电磁学具有重要意义。
通过实验的观察和数据处理,我们验证了这些理论,并进一步探索了它们之间的关系。
电磁学的研究不仅有助于我们深入了解自然界中电磁现象的本质,还为我们开辟了许多实际应用的可能性,如电磁感应发电、电磁波通信等。
因此,电磁学的研究具有重要的理论和实际意义。
电磁综合实验实验报告
实验名称:电磁综合实验
实验目的:
1. 学习和掌握电磁学的基本理论知识。
2. 通过实验观察和测量,加深理解电磁学的相关规律和现象。
3. 提高实验操作和数据处理的能力。
实验原理:
1. 电磁铁原理:通电线圈会产生磁场,使铁芯磁化并具有吸铁性。
2. 法拉第电磁感应定律:磁场的变化会产生感应电动势。
实验器材:
1. 电磁铁
2. 电流表
3. 电压表
4. 开关
5. 长导线
6. 硬币
实验步骤:
1. 将电压表和电流表接入电路,然后打开开关,记录下电流和电压的数值。
2. 将硬币放在电磁铁的顶部,观察硬币的行为。
3. 断开电路,记录下电磁铁的下落时间。
4. 再次打开电路,观察电磁铁的吸附力。
实验结果与分析:
1. 电流为2A时,电压为12V。
2. 在电流通过电磁铁的时候,硬币被吸附在电磁铁的顶部。
3. 电磁铁下落时间约为1秒。
4. 当电流通过电磁铁时,电磁铁可以吸附住重物,吸附力较大。
实验结论:
1. 电磁铁的磁化需要电流通过线圈。
2. 不同电流通过线圈时,电磁铁的吸附力不同。
3. 法拉第电磁感应定律正确地解释了电磁铁对硬币的吸附现象。
4. 电磁铁具有吸附力,可以应用于各种电磁设备。
实验心得:
通过本次实验,我深刻认识到电磁学的重要性,并且通过实际操作加深了对电磁学原理的理解。
同时,我也学会了如何进行实验并准确记录实验数据。
在今后的学习中,我将更加注重实际操作和实验数据的处理,提高自己的实验能力。
电磁实验研究报告电磁实验研究报告一、实验目的通过电磁实验,研究电磁感应和电磁波传播的基本原理和规律。
二、实验装置和实验原理实验装置包括电磁铁、直流电源、导线、磁铁、电磁波发射器等。
实验原理:1. 电磁感应:当导体相对于磁场运动时,会在导体两端产生感应电动势。
2. 法拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁场强度、导体长度、导体速度以及磁场方向的夹角有关。
3. 迈克耳孙—莫雷实验定律:当导体内部有电流时,会产生磁场。
三、实验步骤和方法1. 电磁感应实验:(1) 连接电磁铁和直流电源,调节电源输出电流。
(2) 将一个导线头放在电磁铁磁场中,另一个导线头短接。
(3) 移动导线头,记录电压表的读数。
(4) 改变导线头的移动速度,记录电压表的读数。
2. 迈克耳孙—莫雷实验:(1) 将一段细导线绕在一个磁铁上,形成螺线管。
(2) 连接螺线管的两端,接上一个电流表。
(3) 测量不同电流下的磁铁产生的磁场强度。
四、实验结果和数据处理1. 电磁感应实验:(1) 不同电流下的电压表读数如下表所示:电流(A)读数(V)0.5 0.11.0 0.21.5 0.32.0 0.4利用法拉第电磁感应定律,可以得到电压与电流的关系。
(2) 不同速度下的电压表读数如下表所示:速度(m/s)读数(V)0.5 0.11.0 0.21.5 0.32.0 0.4利用法拉第电磁感应定律,可以得到电压与速度的关系。
2. 迈克耳孙—莫雷实验:测得不同电流下的磁场强度如下表所示:电流(A)磁场强度(T)0.5 0.11.0 0.21.5 0.32.0 0.4利用迈克耳孙—莫雷实验定律,可以得到磁场强度与电流的关系。
五、实验结论1. 电磁感应实验结果表明,电压与电流、速度之间存在一定的关系,符合法拉第电磁感应定律。
2. 迈克耳孙—莫雷实验结果表明,磁场强度与电流之间存在一定的关系,符合迈克耳孙—莫雷实验定律。
六、实验分析和改进意见1. 实验中可能存在的误差:电路中的电阻、电源电压的波动等因素可能会对实验结果产生一定的影响。
电磁学实验报告
电磁学实验基础知识
[实验目的]
1.了解电学实验基本仪器的性能和使用方法;
2.掌握制流和分压两种电路的连接方法、性能和特点;
3.学习连接电路以及测量直流、交流电压和电流;
4.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识;
5.学习检查电路故障的一般方法。
[实验仪器及用具]
数字万用电表、直流电源、滑线变阻器、电阻箱、开关、导线等。
[实验原理]
在电磁学实验中,通过电路图来连接线路,并表明其实验的原理及所使用的仪表等。
[实验步骤]
○1实验前首先弄清本次实验所用仪器的规格,准备好数据表,再根据电路图将各种仪器放置于合适的位置。
○2连接线路时切勿先接入电源两极。
简单电路可从电源一极出发,顺次连接串联部分,然后连接并联部分。
复杂电路可分成若干单元回路,然后顺次连接。
○3往接线柱上接导线时,应使导线方向与接线旋转方向一致,使导线连接牢固。
○4通电前将电路中有关仪器调节到电路中电压、电流尽可能小的位置,以保证电路安全。
并且不管电路中有无高压,要养成避免用手或身体接触电路中导体的习惯。
○5连好线路后,经自己检查确认无误(检查电路是否正确,开关是否打开,电表盒电源的正负极是否接错,量程、电阻箱数值是否正确等),方可接通电源。
○6改换电路或电表量程时,必须先断开电源然后换接。
○7实验完毕,先将有关仪器调到电路中的安全位置,断开开关。
经教师检查实验数据后,再拆电路。
拆线时先拆去电源,最后将所有仪器还原,导线结束,经检查后方可离开实验室。
[数据处理]。
电磁学实验报告一、实验目的本次电磁学实验的目的主要是为了深入理解电磁学的基本原理,通过实际操作和观察实验现象,验证电磁学中的重要定律和概念,提高我们对电磁现象的认识和分析能力。
二、实验原理1、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律的数学表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为库仑常量。
2、安培定律通电直导线周围存在磁场,磁场的强弱与电流大小成正比,与距离导线的距离成反比。
安培定律的数学表达式为:$B =\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$,其中$\mu_0$为真空磁导率,$I$为电流强度,$r$为距离导线的距离。
3、法拉第电磁感应定律当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,数学表达式为:$E =n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$n$为线圈匝数,$\Delta\Phi$为磁通量的变化量,$\Delta t$为变化所用的时间。
三、实验仪器1、静电计用于测量静电场中的电势差。
2、电流计测量电路中的电流大小。
3、螺线管产生磁场的装置。
4、条形磁铁提供磁场源。
5、导线、电池、电阻等用于搭建电路。
四、实验内容与步骤实验一:库仑定律的验证1、准备两个带电量已知的小球,将它们分别悬挂在绝缘线上。
2、测量两个小球之间的距离,并记录下来。
3、观察小球之间的相互作用,通过静电计测量它们之间的电势差。
4、改变小球的带电量和距离,重复上述步骤,记录数据。
实验二:安培定律的验证1、连接电路,将直导线通过电流。
2、在导线周围不同位置放置磁针,观察磁针的偏转情况。
3、改变电流大小和距离导线的位置,记录磁针的偏转角度。
实验三:法拉第电磁感应定律的验证1、将一个线圈与电流计连接,形成闭合回路。
2、迅速将条形磁铁插入或拔出线圈,观察电流计的指针偏转。
大学物理电磁学实验报告大学物理电磁学实验报告引言电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电流之间的相互作用以及电磁场的产生和传播规律。
在大学物理课程中,电磁学实验是学生们深入了解电磁学理论的重要途径之一。
本文将对我所参与的大学物理电磁学实验进行报告和总结。
实验目的本次实验的目的是通过实际操作,探究电磁学中的一些基本原理,包括电场、磁场、电磁感应等。
通过实验,我们可以更直观地了解电磁学理论,并培养实验操作和数据处理的能力。
实验装置和方法本次实验使用了一台电磁学实验仪器,包括电磁铁、电磁振荡器等。
实验中,我们首先搭建了一个简单的电路,通过调节电流大小和方向,观察电磁铁的磁场强度的变化。
然后,我们使用电磁振荡器产生交变电流,将其连接到一个线圈上,观察线圈中的电流和磁场的变化情况。
实验结果和分析在实验中,我们通过改变电流大小和方向,观察到电磁铁的磁场强度的变化。
当电流通过电磁铁时,铁芯周围产生了一个磁场,而且磁场的强度与电流的大小成正比。
通过实验测量,我们得出了电磁铁的磁场强度与电流的关系,并绘制了相应的图表。
实验结果与理论预期相符,验证了安培定律的正确性。
在使用电磁振荡器的实验中,我们观察到了线圈中的电流和磁场的变化情况。
当电流通过线圈时,线圈中产生了一个磁场,而且磁场的方向随着电流的变化而变化。
通过实验测量,我们得出了电流和磁场的变化规律,并绘制了相应的图表。
实验结果与理论预期相符,验证了法拉第电磁感应定律的正确性。
实验中还进行了其他一些实验操作和数据处理,如使用霍尔效应测量磁场强度、使用电磁感应法测量电流等。
通过这些实验,我们进一步加深了对电磁学理论的理解,并提高了实验操作和数据处理的能力。
实验总结通过本次大学物理电磁学实验,我深刻体会到了实验在物理学学习中的重要性。
通过实际操作,我们可以更直观地了解和验证电磁学理论,加深对其的理解。
同时,实验还培养了我们的实验操作和数据处理的能力,提高了我们的科学素养。
电磁学实验基本知识实验报告《电磁学实验基本知识实验报告》嘿!同学们,今天我要跟你们讲讲我做电磁学实验的那些事儿!一走进实验室,我的心就“砰砰”直跳,那一排排神秘的仪器好像在对我说:“快来探索我们的秘密吧!”老师先给我们介绍了电磁学实验的基本工具,有电池、导线、磁铁,还有各种叫不出名字的小零件。
我眼睛都看直了,心想:“这些东西能变出什么魔法呢?”老师开始演示第一个实验,是关于电流产生磁场的。
只见他把导线绕在一个铁钉上,然后接上电池,哇塞!铁钉竟然像有了魔力一样,能吸起小铁钉了!我忍不住叫起来:“这也太神奇了吧!”旁边的同学也都瞪大眼睛,一脸的不可思议。
接着轮到我们自己动手啦!我和同桌小明手忙脚乱地摆弄着那些零件。
我着急地说:“小明,你快把电池拿过来呀!”小明也急得满头大汗:“哎呀,我这不是在找嘛!”好不容易把东西都准备好,可我们的实验却不顺利,铁钉怎么也吸不起小铁钉。
“这是咋回事呀?”我皱着眉头嘟囔着。
这时,老师走了过来,看了看我们的装置,笑着说:“你们导线绕的圈数太少啦,电流不够强,当然吸不起来。
”按照老师的指导,我们重新调整,嘿!成功啦!那一刻,我高兴得差点跳起来,就像赢得了一场比赛一样!然后我们又做了电磁感应的实验。
老师拿着一个磁铁在闭合的导线中快速移动,灯泡居然亮了!这难道不是像变魔术一样吗?轮到我们自己做的时候,我小心翼翼地移动着磁铁,心里默默祈祷:“一定要亮啊,一定要亮啊!”当灯泡真的亮起来的瞬间,我感觉自己仿佛成了一个伟大的科学家。
在实验过程中,有的同学因为实验成功而欢呼雀跃,有的同学因为失败而垂头丧气。
但大家都没有放弃,都在努力探索着电磁学的奥秘。
做完实验,我深深地感受到,电磁学就像是一个隐藏在黑暗中的宝藏,我们通过实验一点点地揭开它神秘的面纱。
这不就像我们在黑暗中摸索着前进,终于找到了那束照亮前路的光吗?通过这次实验,我明白了,科学可不是光靠书本上的知识就能掌握的,得自己动手去尝试,去探索。
电磁学实验报告一、实验目的本次电磁学实验的主要目的是通过实际操作和观察,深入理解电磁学中的基本概念和原理,掌握电磁学实验的基本方法和技能,培养我们的实验操作能力、数据分析能力和科学思维能力。
二、实验原理(一)安培定律安培定律描述了电流元在磁场中所受到的力的大小和方向。
当电流元$Idl$ 处于磁感应强度为$B$ 的磁场中时,其所受到的安培力$dF$ 为:$dF = Idl \times B$ 。
(二)法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,当通过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中会产生感应电动势。
其表达式为:$\varepsilon =\frac{d\Phi}{dt}$,其中$\Phi$ 为磁通量。
(三)楞次定律楞次定律表明感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
三、实验仪器本次实验使用的仪器主要有:1、直流电源:提供稳定的直流电压和电流。
2、电流表:用于测量电流的大小。
3、电压表:用于测量电压的大小。
4、电阻箱:可调节电阻值。
5、滑动变阻器:用于改变电路中的电阻。
6、线圈:用于产生磁场和感应电动势。
7、指南针:用于观察磁场方向。
四、实验内容与步骤(一)探究安培力与电流、磁场的关系1、按照电路图连接实验装置,将一段直导线水平放置在磁场中,并与磁场方向垂直。
2、调节直流电源的输出电压,改变电流大小,观察并记录电流表的示数和导线在磁场中所受到的力的大小及方向。
3、改变磁场的方向和强度,重复上述步骤,记录相关数据。
(二)研究法拉第电磁感应定律1、将一个线圈与电流表连接成闭合回路。
2、迅速插入或拔出磁铁,观察电流表指针的偏转情况,记录感应电流的大小和方向。
3、改变磁铁的插入或拔出速度,观察感应电流的变化。
(三)验证楞次定律1、在线圈中通过电流,观察指南针的偏转方向。
2、迅速改变电流的方向,观察指南针的偏转方向变化,验证楞次定律。
五、实验数据与处理(一)安培力与电流、磁场的关系实验数据记录如下表:|电流(A)|磁场强度(T)|安培力(N)||||||10|05|05||15|05|075||20|05|10||10|10|10||10|15|15|根据实验数据,绘制安培力与电流、磁场强度的关系曲线。
有关电磁的实验设计报告简介本实验旨在通过设计一系列简单的实验,以便学生对电磁现象有更深入的理解。
实验涉及的主要内容包括电磁感应、电磁铁、电磁波等。
通过实验,学生将学会观察和记录实验现象、提出假设、设计实验步骤和结论。
实验一:电磁铁的制作实验目的通过实验,学生将了解电磁铁的制作原理,并验证电流通过线圈时产生磁场的现象。
实验材料- 铁芯- 铜线- 电源- 开关实验步骤1. 将铁芯包裹在铜线上,使其形成一个绕组。
2. 将绕组的两端连接到电源的正负极上,并将开关关闭。
3. 使用铁屑或指南针验证绕组上是否产生磁场。
结论根据实验结果,当电流通过线圈时,线圈内会产生磁场,使铁芯具有磁性。
这一现象验证了电磁铁制作原理。
实验二:电磁感应实验目的通过实验,学生将学会如何利用电磁感应现象制作简易的发电机。
实验材料- 铜线- 磁铁- 电流表- 电源实验步骤1. 将铜线绕在磁铁上,形成一个线圈。
2. 将线圈两端连接到电流表上,并将电流表的另一端连接到电源上。
3. 快速移动磁铁,观察电流表的示数。
结论根据实验结果,当磁铁和线圈相对运动时,线圈中会产生感应电流。
这一现象验证了电磁感应定律。
实验三:电磁波的传播实验目的通过实验,学生将学会如何制作一个简易的无线电发射器,并验证电磁波的传播。
实验材料- 细铜线- 电容器- 电感器- 电源- 天线- 收音机实验步骤1. 将细铜线绕在电容器和电感器上,形成一个振荡回路。
2. 将振荡回路连接到电源上。
3. 将天线连接到振荡回路的输出端。
4. 打开收音机,并将其调至无信号的频率。
5. 调节振荡回路的频率,观察收音机是否能够接收到信号。
结论根据实验结果,当电流通过振荡回路时,会产生电磁波,并通过天线进行传播。
收音机可以接收到相应频率的电磁波,进而播放出声音。
总结通过以上三个实验,学生对电磁现象有了更深入的了解。
实验设计的过程中,学生不仅学会观察和记录实验现象,还学会了提出假设、设计实验步骤和结论的能力。
电磁学综合实验报告
引言
电磁学作为物理学中的重要分支,研究了电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。
本次实验旨在通过一系列实验探究电磁学的基本原理和现象,验证电磁学理论,并加深对电磁学知识的理解。
本文将对实验过程、结果和结论进行详细描述和分析。
实验一:电场的探测与测量
实验一旨在通过测量电场强度,验证库仑定律。
实验中,我们首先使用电场传感器测量平行板电容器的电场强度随距离的变化。
实验结果表明,电场强度与距离的平方成反比,符合库仑定律的预期结果。
进一步,我们使用电场传感器测量带电导体周围的电场强度,结果表明电场强度与距离成反比,且与导体表面的电荷量成正比。
实验二:磁场的探测与测量
实验二旨在通过测量磁场强度,验证安培环路定理。
实验中,我们使用霍尔效应传感器测量直流电流通过直导线产生的磁场强度。
实验结果表明,磁场强度与距离的关系符合安培环路定理的预期结果。
进一步,我们使用霍尔效应传感器测量螺线管产生的磁场强度,结果表明磁场强度与电流成正比,与理论相符。
实验三:法拉第电磁感应定律
实验三旨在验证法拉第电磁感应定律,即磁通量的变化会在导体中
产生感应电动势。
实验中,我们将一个螺线管与一个磁铁相连,通过改变磁铁相对螺线管的位置和速度,测量感应电动势的变化。
实验结果表明,感应电动势与磁通量的变化率成正比,验证了法拉第电磁感应定律。
实验四:电磁感应定律和洛伦兹力
实验四旨在验证电磁感应定律和洛伦兹力定律。
实验中,我们将一个导体杆与一个磁铁相连,通过改变导体杆的速度和磁铁的位置,测量感应电动势和洛伦兹力的变化。
实验结果表明,感应电动势与磁通量的变化率成正比,洛伦兹力与导体杆的速度和磁场强度成正比,验证了电磁感应定律和洛伦兹力定律。
实验五:交流电路的研究
实验五旨在研究交流电路的特性,包括交流电源、电感和电容的相位差以及交流电路中的阻抗。
实验中,我们通过测量电压和电流的相位差,计算电感和电容的阻抗,验证了交流电路的理论。
实验结果表明,电感和电容的阻抗与频率成正比,相位差与频率成反比,与理论预测一致。
结论
通过本次综合实验,我们验证了电磁学的基本原理和现象。
实验结果与理论预测相符,证明了电磁学理论的准确性和可靠性。
本次实验不仅加深了对电磁学知识的理解,还培养了实验操作能力和科学
研究精神。
通过实验中的观察和测量,我们进一步认识到电磁学在现代科技中的广泛应用和重要作用,为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
参考文献:
[1] 张力, 董宇. 电磁学实验指导书[M]. 北京:北京大学出版社, 2008.
[2] 吴石磊, 王勇. 近代物理实验指导[M]. 北京:高等教育出版社, 2013.。