介紹 為了測量這種加速度,我們將放下磁鐵并測量磁鐵在兩點之間移動所需的時間。與下面的距離公式一起使用的這些信息將允許我們計算由于重力引起的磁體的加速度。
s = ut + ? at2
所需設備 ?線圈用細漆包線(磁線)。 ?紙板 ?塑料管,長度至少80厘米。 ?夾緊和支架。 ?磁鐵。 ?ADC-40,運行 PicoScope。
實驗設置 ?將兩塊紙板纏繞在塑料管周圍約60至70厘米。 ?使用漆包線圍繞紙板管纏繞兩個線圈(每個150圈)。然后應將兩個線圈串聯,如圖1所示。 ?一旦線圈被纏繞并牢固地連接,塑料管可以使用夾具和支架垂直安裝。 ?然后應在塑料管和工作臺之間放置泡沫墊,以保護落下的磁鐵和工作臺。 ?需要進行一些初步運行以確保正確設置PicoScope并捕獲所有必需信息。這些設置取決于塑料管上兩個線圈之間的距離,但在圖2和圖3中的此實驗的屏幕截圖中可以看到設置示例。
進行實驗 1.測量并記下兩個線圈之間的距離。 2.啟動PicoScope以捕獲數據(使用單個觸發事件)。 3.將磁鐵放入管中。 5.保存波形。 6.重復步驟2到4,直到有4到5組結果。
分析結果 為了使用距離公式,必須找到(t)到每個線圈的行進距離(s)所花費的時間。 S = UT +?at2 線圈的兩個距離取自每個線圈的起點到頂部。起點取自磁鐵的正面,如圖2所示。
要找到磁鐵在兩個線圈之間移動所需的時間:
1.將光標放在實驗波形的第一個峰值上。 2.PicoScope將顯示第一個峰值的時間(t?)(在下面的屏幕截圖中顯示為13.39 ms)。 3.將光標放在實驗波形的第二個峰值上。 4.PicoScope將顯示第二個峰值的時間(t?)。 5.從t1減去t2以找到從第一個線圈行進到第二個線圈所花費的時間。
現在用 S = UT +?at2
對于磁鐵落到第一個線圈,其中t是到達第一個線圈所需的時間。 s? = 0 + ? at2
對于磁體從起始位置下降到第二個線圈,(其中dt = t2-t1)。 s? = 0 +?a(dt + t)2 求解兩個方程為一個將在用于加速的值到達由于重力(克)。
問題 1.是為值摹您預期的價值。如果沒有,你能想到為什么g的值小于或大于你的預期?
進一步研究 法拉第定律指出,誘導電動勢與場線切割速率成正比。由于同一磁體通過兩個相同的線圈,因此可以研究直接從跡線測量的感應電動勢是否確實與使用已獲得的數據計算的磁體速度成比例。
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