高中物理 第三章 传感器 第五节 用传感器测磁感应强度学案 粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理学案VIP免费

*第五节用传感器测磁感应强度一、实验目的观察通电螺线管内部磁感应强度的大小．二、实验原理通电螺线管产生磁场，磁场的方向符合右手定则三、实验器材磁传感器、数据采集器、微机、螺线管、稳压电源、直尺、导线等．四、实验装置如图所示．五、实验过程及数据分析1．将磁传感器连接数据采集器．2．螺线管接入6V稳压电源，水平放置在桌面上．调节磁传感器的高度，使探针正好在螺线管的轴心线上滑动．3．打开“计算表格”，调节磁传感器测量端的前沿与螺线管一端相距1cm．4．增加“变量s”表示磁传感器移动的相对距离，点击“手动”记录当前的磁感强度值，输入s值为“0”．5．将磁传感器向螺线管方向每次移动0.5cm，并记录各次对应的数据．6．打开“坐标绘图”窗口，选择x轴为“s”、y轴为“B1”，得到通电螺线管内部的磁感应强度与相对距离的关系图线，如图所示．7．点击“锁定”按钮，锁定当前图线，电源电压调整为3V，重复步骤3～6，得到另一条图线，比较两条图线的异同，如图所示．电压不同时螺线管内部的磁感应强度比较18．将位移传感器接入数据采集器的第一输入口，用位移传感器测出的距离代替上述实验中人工读取数据，磁传感器接入第二输入口，在“坐标绘图”中设置显示“位移—磁感应强度”图象．9．拉动磁传感器在螺线管中运动，坐标系中将显示出螺线管不同位置的磁感应强度曲线．改变供电源电压（改变线圈中的电流），重复上述实验，可得出几组不同的实验曲线，如图所示．【例题】简述开磁路变磁通式磁电传感器测量旋转物体的转速的原理．答案：如上图所示，线圈、磁铁静止不动，测量齿轮安装在被测旋转体上，随被测体一起转动，每转一个齿，齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次，磁通也就变化一次，线圈中产生感应电动势，其变化频率等于被测转速与测量齿轮上齿数的乘积．1．物理实验中，常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如下图所示，探测线圈和冲击电流计串联后，可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，把线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）．A．qRSB．qRnSC．2qRnSD．2qRS答案：C解析：当线圈翻转180°，线圈中的磁通量发生变化2BS，线圈产生的平均感应2电动势Ent，线圈中的平均感应电流EIR，通过线圈的电量qIt，由以上各式得：2qRBnS，故正确选项为C．2．为了研究海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场产生的感应动势以及水的流速测地磁场的磁感应强度向下的分量B．某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量地磁场的磁感应强度向下的分量B．假设该处的水流是南北流向，且流速为v，问下列哪种测定方法可行（）．A．甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则UBvLB．乙将两个电极在水平面沿垂直水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则UBvLC．丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则UBvLD．丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则UBvL答案：B解析：因需测量地磁场向下的分量B，而水流方向为南北流向，相当于东西方向的导体切割磁感线，此时E＝BLv，所以导体应在垂直于水流方向，即把电极沿东西方向插入水中，测出两极距离L和电压U，可得UBvL，正确选项为B．3．如下图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值．如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中错误的是（）．A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线...