磁性

B-S1:二维磁力线

单位

磁场

目的

在二维中显示磁力线

设备

各种各样的磁铁
二维现场可视化器

建议

尝试不同形状的磁铁(环形磁铁特别有趣)

讨论

设备
马蹄形磁铁的磁力线
环形磁铁的磁场线
圆柱形磁铁的磁场线

B-S2:三维磁力线

单位

磁场

目的

以3D方式说明磁力线

设备

3D场线可视化器
磁铁

建议

尝试不同大小和形状的磁铁.
使用前，摇动可视化器，使铁屑均匀分布.

讨论

磁体的三维磁场线

B-S3: Biot-Savart法

单位

磁场

目的

为了证明比奥-萨瓦定律

设备

Biot-Savart定律演示器(支架，指南针)
电源(带电线)

建议

在接通电流之前，调整底座的方向，使针与导线平行.

B-S4:安培定律

单位

磁场

目的

说明导线中电流所引起的磁场方向. (右手规则二)

设备

成套设备
实验室直流电源型号:GPS-1850
两条香蕉头线

建议

实验要远离载流导线进行.
以不同角度旋转套件并观察罗经. 注意地球磁场的影响.

讨论

设备
指南针正对准地球磁场
没有使用电流或电压.
指南针正对准感应磁场.
使用的电流和电压.

大安培定律

单位

磁性

目的

来证明安培定律

设备

电线
Base
电力供应

讨论

设备
电线被推开(反平行电流)
电线拉在一起(平行电流)

B-S6:亥姆霍兹

单位

磁场

目的

电流产生磁场的示意图

设备

亥姆霍兹线圈在基座上
指南针
霍尔效应传感器
电源(带电线)

建议

把指南针放在最靠近中间的地方，使它与磁场成直线.

讨论

罗盘与线圈产生的磁场对齐
罗盘与线圈产生的磁场对齐
霍尔效应传感器在磁场中由线圈产生

B- s7: B磁场线圈

单位

磁场

目的

说明磁力线

设备

卷板
电源(带电线)
铁屑

建议

轻轻拍打铁板，使铁屑与磁场对齐.

讨论

设备
补铁未对准(电流关闭)
补铁对齐(通电)

B-S8:信号量磁力

单位

磁力

目的

演示在载流导线上的磁力

设备

带有信号量的大磁铁(鹰)
电源(带电线)

建议

切换电流方向来说明磁力的方向. 磁铁的磁场是向上的.

讨论

启动位置设备
电流从红色端子跑到黑色端子后的信号量

B-S9:洛伦兹力(I)

单位

对移动电荷的磁力.

目的

说明F = qv x B

设备

洛伦兹力投影演示.
氢氧化钠溶液
直流电源型号:GPS-1850

建议

Current on 1-3 A, no magnets; no motion
Single pair of magnets with B "up"; vary the current, I=0.5-3 A. 逆转电流方向.
让我=常量. 加上第二对磁铁.

讨论

1. 设备
2 & 3. 呈放射状流出的电流

B-S10:洛伦兹力(II)

单位

电动力学

目的

为了说明磁场对运动电子的影响

设备

特斯拉线圈
放电管
连接电线
磁铁

建议

用磁铁使电子束偏转，验证右手定则.

讨论

1. 设备
2-3. 带交叉向下的电子束
4-5. 电子束交叉向上

b - 11:电动机

单位

磁性

目的

演示电动机是如何工作的

设备

电动机模型

建议

在电机上尝试不同的连接方式.

讨论

设备
运转中的电动机

B-I2:旧发电机

单位

感应

目的

说明发电机是如何工作的

设备

电力供应
万用表
香蕉电线
发电机

建议

将万用表设置为交流电流以获得最佳效果.

讨论

设备
间歇触点运行的发电机
连续触点运行的发电机
发电机

B-I3:涡流摆

单位

感应

目的

为了证明涡流的影响

设备

摆基地
3个摆锤(实心、部分狭缝、全狭缝)
可变间隙磁铁

建议

为了达到最佳效果，请确保磁铁靠得很近
你能确定涡流的方向吗?
对学生进行调查，了解这些狭缝的影响.

讨论

设备
摆动中的钟摆

伦茨定律

单位

法拉第定律

目的

说明伦茨定律

设备

两根铝管，每根1m，带一个耦合器.
两个质量:一个是安慰剂，一个是磁铁
测量力的圆形刻度(0-10牛)

建议

先用“安慰剂”，再用磁铁.
然后把磅秤挂起来，询问磁铁下落时磅秤上的读数.

讨论

将“安慰剂”药筒放入一根试管_f = √(2d/g) = √(0.2) = 0.44s
Drop the magnet cartridge; t_f ~ 8s
用2m管重复

设备
定时磁铁进入管中
管材重量
等着把磁铁放到管子里看看体重的变化
磁铁通过时管子的重量

B-I5:转动伦兹定律

单位

感应

目的

来证明伦茨定律

设备

底座上的旋转环
磁铁

建议

将磁铁穿过线圈的线圈，观察效果.

讨论

b - 16:法拉第定律(1)

单位

感应电流

目的

举例说明螺线管中感应电动势对磁通量变化的影响.

设备

法拉第电磁感应投影
绿色和红色条形磁铁
6伏电池(用于演示内置安培计)和一个电阻.
香蕉到鳄鱼线和鳄鱼到鳄鱼线

建议

将磁铁放在其中一个螺线管中(没有效果).
来回移动. 反方向. 改变切割的速度.
通过在所有三个螺线管中进行类似的切割来显示增加匝数的效果.

讨论

设备
小正电流
负电流小
中等正电流
中负电流
大正电流
大负电流
电池使用设备
负电流
积极的电流

B-I7:法拉第定律(II)

单位

感应电流

目的

举例说明螺线管中感应电动势对磁通量变化的影响.

设备

旋转平台
可变间隙磁铁
表夹
螺纹杆(1/2-13)
ME-8955电机驱动(选配)
实验室直流电源型号:GPS-1850(可选)

建议

先朝一个方向旋转平台，再朝另一个方向旋转, 注意对LED颜色变化顺序的影响.
改变角速度，并注意对光轨长度的影响.
改变磁铁之间的间隙长度，并注意对LED强度的影响.
放置杆件, 它们将磁场均匀分布, 并注意钕磁铁对LED颜色变化的影响. (提示:当电场强度不变时，LED灯不会发光.)

讨论

设备
绿灯
绿灯变红灯
红灯

B-I8:法拉第的手电筒

单位

感应

目的

为了证明法拉第的感应定律

设备

法拉第的手电筒

建议

水平摇动手电筒约30秒，以获得最佳效果.

讨论

B-I9:小跳环

单位

电磁/法拉第定律

目的

说明杂志. 电磁阀的磁场.

设备

环发射器
各种各样的戒指
有切口的铝环

建议

发射各种环(薄铝环是最好的跳线)
显示有伤口的环不会跳动.

讨论

Discuss 法拉第定律; introduce concept of inductance.

设备
发射一个大铜环
有切口的铝环

B-I10:大型跳环

单位

电磁/法拉第定律

目的

展示杂志. 螺线管的磁场，感应磁场，电感.

设备

环发射器
小/大铜环
小/大铝环
有切口的铝环

建议

发射各种环(薄铝环是最好的跳线).
显示有切口的环的无效果
Levitate a ring; point out Joule's heating in a ring

讨论

Discuss 法拉第定律; introduce concepts of inductance.

1. 设备
2. 发射一个大铝环
3. 发射一个小铝环
4. 发射一个大铜环
5. 悬浮的小黄铜环
6. 有切口的铝环

7. 设备
8. 没有芯线的灯泡线圈(灯亮)
9. 带灯泡的线圈没有芯线(关灯)
10. 灯与许多线圈更接近磁铁与灯关闭.
11. 绕磁芯一圈的柔性线圈
12. 绕磁芯多圈的柔性线圈

B-I11:共振演示器

单位

RLC电路

目的

演示电路中的共振

设备

共振演示

建议

试验电感铁芯和电容器的位置

讨论

非谐振电路(低电感)
电路谐振(低电感，电容短路)
电路谐振(高电感)
电路非谐振(高电感，电容短路)

B-I12:磁性“悬浮”

单位

楞次定律

目的

来表示磁铁和感应磁场之间的相互作用.

设备

导电板
强大的磁铁
菜
液态氮

建议

在使用前让磁盘冷却约20分钟. 一系列的磁铁可以起作用，尝试不同大小和形状的磁铁看看效果. 确保实验是在无磁性表面上进行的.

注意:钕磁铁非常坚硬易碎，很容易碎裂.
请谨慎操作冷却后的磁盘和容器.

讨论

设备
大磁铁从铜上反弹.
小磁铁在铜上面盘旋.

b - 13:迈斯纳效应

单位

超导和磁场

目的

为了说明迈斯纳效应，超导体对磁力线的驱逐

设备

超导样品
小方块磁铁
菜
塑料镊子
液态氮

建议

让超导体冷却5分钟后再使用. 使用后请将磁盘和磁铁放入干燥器中.

讨论

设备
用镊子旋转磁铁

回到顶部