实验八：用DIS研究通电螺线管的磁感应强度

学习水平要求：B实验性质：学生实验学习要求:①知道实验目的和器材；②会参照实验步骤独立完成相关操作；③会用DIS磁传感器测量通电螺线管内部某点的磁感应强度；④能根据测量数据与图线，归纳通电螺线管的磁场分布特点。核心考点:1、理解通电螺线管内部和外部的磁场分布特征，知道磁场的变化规律。2、知道磁感传感器的使用方法和注意事项。一、实验要求：《教学基本要求》P120二、实验器材：DIS（磁感传感器数据采集器计算机等）长螺线管、滑动变阻器稳压电源导线三、实验原理：通电螺线管可以看作多个圆心在同一直线上的环形电流的组合，实验中利用磁传感器测量螺线管中心轴线上不同位置的磁感应强度大小，运用DIS专用软件记录数据，并绘出磁感应强度沿轴线方向的分布图线，根据图线作出合理的分析。实验数据与图线反映的是一条直线上，即空间一维的磁场分布情况，结合环形导线磁场分布的特点，可以合理推得螺线管中心轴线周围的三维磁场分布情况。四、实验操作注意事项：1、将磁传感器接入数据采集器。将磁传感器探管前沿置于螺线管一端内，点按传感器置零按钮，进行较零。把线圈接入3V直流电源（不要接通）。2、磁传感器的探管指向被测磁场的S极时，即指向与磁感线方向相同时，测量值为正值。感器的探管指向被测磁场的N极时，即指向与磁感线方向相反时，测量值为负值。3、实验课选择细长型的螺线管，长度与直径之比约为40~50，这样可在螺线管沿轴线方向形成较大范围的匀强磁场；实验过程中磁传感器的探管应与螺线管轴线保持重合。五、实验误差可能的原因：1．测量前磁传感器未调零2．磁传感器的探管指向被测磁场的N极，测得的磁感应强度的数值为负六、例题精析：1．用DIS实验的磁传感器可以测定通电螺线管内的磁感应强度，当磁传感器的探测头从螺线管左端外侧逐渐伸入螺线管，直到伸出右端为止。在下图所示的四个图像中，哪一幅图是测出的B－x图（）2．实验操作中，下列哪些操作是错误的（）（A）电源使用稳压直流电源或电池组；（B）实验过程中，使磁传感器探管与螺线管轴线重合；（C）当传感器的探管指向被测磁场的S极，测量值呈负值；当传感器的探管指向被测磁场的N极，测量值呈正值；（D）实验采用细长形螺线管效果较好。3．“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中（1）在对螺线管通电______（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零。（2）感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为（）（A）5mT（B）-5mT（C）3mT（D）－3mT查询答案请输入：2019sy8