粤教版高中物理选修3-2第三章传感器第五节用传感器测磁感应强度学案

*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6 V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1 cm． 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0.5 cm，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3 V，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 8．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． B． C． D． 答案：C 解析：当线圈翻转180°，线圈