磁場分布顯示儀

陸振華，顧建新

(1.泰興市第二高級中學(xué),江蘇 泰興 225400；2.泰興市教師發(fā)展中心,江蘇 泰興 225400)

磁場以其“難以捉摸”的特點，成為中學(xué)物理教學(xué)的難點，若能將其直觀“顯現(xiàn)”，必能幫助學(xué)生真切地認識磁場,理解磁場的特性. 文獻[1]用鐵屑模擬磁感線，操作不方便，現(xiàn)象不明顯；實驗室常用的磁感線演示板，對磁感線分布的顯示也不夠清晰，價格也不便宜，關(guān)鍵是不能顯示不同位置磁場的強弱. 為此，筆者設(shè)計了磁場分布顯示儀.

1 磁場分布顯示儀的制作

1.1 實驗材料

磁流體、WD-40萬能防銹潤滑劑、長和寬分別為20 cm和30 cm的透明潔凈玻璃板2塊、一次性杯子1只、滴管1只.

1.2 制作方法

1)用滴管取適量的磁流體和WD-40萬能防銹潤滑劑按2∶1的比例混合配成溶液.

2)取適量配置好的溶液滴在玻璃板表面，將另一塊玻璃板輕輕壓上，靜置后溶液會慢慢布滿整個玻璃夾層之間，也可以利用強磁鐵推動液磁運動，使其快速均勻分布. 利用夾有溶液的2塊玻璃板作為顯示磁場分布的“顯示屏”.

2 操作方法

將“顯示屏”水平放置在實物投影上，打開光源，當(dāng)磁鐵靠近“顯示屏”時，即會清晰地顯示出磁鐵周圍的磁場分布，當(dāng)磁鐵運動時，也能即時顯示磁場的變化情況(如圖1所示).

圖1 磁場分布

3 補充說明

1)必須要用WD-40萬能防銹潤滑劑稀釋磁流體后再使用，否則，磁流體中的磁粒子在外界磁場作用下的運動可能會出現(xiàn)“滯后”現(xiàn)象.

2)必須在“顯示屏”的下方放置散光源，若沒有散光源，可以在光源后面墊上1層散光紙形成散光，使“顯示屏”的上下兩側(cè)形成明暗對比，否則無法觀察到現(xiàn)象. 實驗時可將室內(nèi)光線調(diào)暗.

3)在“顯示屏”的四周打上玻璃膠后，便可長久保存.

4)在水平放置“顯示屏”的四周再豎直放置幾塊“顯示屏”，即可顯示磁場的立體分布.

5)此裝置不僅可以顯示磁鐵周圍的磁場分布，也可顯示通電導(dǎo)線周圍的磁場分布.

[1] 人民教育出版社課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心. 物理(3-1)[M]. 北京：人民教育出版社.2010:86.