【“落磁”实验小改进】磁阻效应实验改进

时间：2019-05-23 03:24:37　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　1根长1m左右的空心铝管竖直放置，把1枚磁性很强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径.根据一般经验，小圆柱自由下落1m左右的时间不会超过0.5s，但把小圆柱从上端管口放入管中后，过了许久它才从铝管下端落出.这是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(选修3-2)第四章“问题与练习”里介绍的“落磁”实验.人教版与该书配套的《教师教学用书》，在“楞次定律”1节的教学建议里把此实验设计为课堂结尾实验，利用出乎学生意料的实验现象激发探究欲望，在课后通过对实验现象的分析研究，进一步加深对楞次定律的理解.该实验根据个人的教学设计情况，还可作为“楞次定律”新课的引入实验，也可在总结、归纳出楞次定律后进行实验演示，加深学生对定律中“阻碍”的理解.
　　为了提高“落磁”实验的演示效果，笔者在上述教材和教参提供的实验方案基础上作了些小改进.
　　1器材选用与制作
　　(1)器材选用：如图1所示.选用外径20mm、内径18mm、长1m左右的铝管或铜管(笔者从电视机用的旧式天线上拆取了1根长900mm的铝管)作落磁导体管，另取1根与铝管粗细相当、长度相同的PVC电工套管或水管作对比管.圆柱形磁铁选用直径9mm、高12mm的钕铁硼超强磁铁(市场有售).为了便于学生观察落磁情况，选取5根不同颜色的轻质塑料吸管(市场有售)做显示磁铁下落高度的标示杆.
　　(2)标示杆的制作：用透明胶带纸把5根不同颜色的吸管(每根长约200mm)对接成1根标示杆，下端套入1截铁质螺丝，并用胶带纸缠绕固定.
　　实验时，把磁铁吸附在螺丝下端(如图1中“标示杆”所示)，当带标示杆的磁铁放入铝管或PVC管后，标示杆的下落高度便直接反映出落磁状况.
　　2实验演示及现象
　　(1)把带标示杆的磁铁从PVC管的上端管口静止释放，可看到磁铁在管内做自由落体运动.说明绝缘管没有产生阻碍磁铁运动的感应电流的磁场.
　　(2)把带标示杆的磁铁从铝管上端管口静止释放，可看到磁铁在管内缓慢下落，在管内的下落时间长达5s左右，说明铝管对运动的磁铁产生了阻碍其运动的感应电流的磁场.
　　(3)让学生把带标示杆的磁铁分别在竖直放置的铝管和PVC管里上下拉动，学生会感觉到磁铁在铝管里就像打气筒的活塞一样，受到明显的阻碍作用，而在PVC管里上下拉动磁铁，则无此感觉.学生通过“阻碍”的亲身感触，可加深楞次定律的理解.
　　3改进后的优点
　　在磁铁上固定轻质标示杆以显示落磁现象，提高了演示现象的可视度，有利于学生对实验现象的观察和研究.

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