Лабораторная работа "Сборка электромагнита и испытание его действия"

Лабораторная работа

ФИ____________________________________________________________________

Тема «Сборка электромагнита и испытание его действия».

Цель работы: собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие.

Приборы и материалы: компьютер, компьютерный интерфейс сбора данных Releon Lite, цифровая лаборатория Releon с датчиками тока и магнитного поля, линейка, источник питания, реостат, резистор 1 Ом, ключ, соединительные провода, компас, полосовой магнит, железный сердечник, детали для сборки электромагнита.

Основные сведения (краткие теоретические сведения):

Электромагнит - устройство, создающее магнитное поле при прохожде­нии электрического тока. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферро­магнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохож­дении по обмотке электрического тока. В электромагнитах, предназначенных, прежде всего, для создания механического усилия, также присутствует якорь (подвижная часть магнитопровода), передающий усилие.

Электромагниты широко применяются в технике и промышленности. Так, например, они используются в различных реле, электрических звонках, телеграфных и телефонных аппаратах, для под­нятия и перемещения металлолома.

Техника безопасности:

Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! Электрический ток! Приступая к работе, внимательно ознакомьтесь с заданием и оборудова­нием. Слушайте и выполняйте все требования учителя. Не пользуйтесь прибо­рами без его разрешения. При сборке цепи пользуйтесь проводами с прочной изоляцией и без видимых повреждений. Собранную цепь включайте только после проверки и разрешения учителя. При проведении опытов с магнитными полями  следует снять с руки часы и убрать мобильный  телефон.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.           ________________________

                                                                                                          Подпись учащегося

Порядок проведения работы:

1 Опыт «Идентификация полюсов катушки с током с помощью

 датчика магнитного поля».

1.1.

1.       Изучить методические указания.

2.        Подключить датчик  магнитного поля.

3.        Запустить программу измерений Releon Lite. Запустить сбор данных кноп­кой «Пуск».

4.        Сбросить показания датчика в ноль и установить масштаб на графике от -10 до 10.

5.       Поднести щуп магнитного поля к северному полюсу полосового магнита, затем к южному полюсу магнита.

6.       Сделать и записать вывод. На рисунке 1 отметить показания щупа вблизи северного полюса и южного полюса магнита.

Рис. 1.

1.2.

7.        Составить электрическую цепь из источника питания, катушки, резистора 1 Ом и ключа, соединив всё последовательно. Нарисуйте схему сборки цепи. Замкните цепь и с помощью щупа определите магнитные полюсы у катушки, воспользовавшись результатами, проведённого эксперимента 1.1.

8.        Поменять направление тока в катушке. Замкните цепь и с помощью щупа  вновь определите магнитные полюсы катушки.

9.        Сравнить все полученные показания датчика. Сделать и записать вывод.

2 опыт «Исследование магнитного поля катушки с током».

1. Расположить щуп вблизи торца катушки, установить линейку так, чтобы ноль совпадал с началом щупа и медленно перемещать щуп внутри катушки. Измерить перемещение щупа – S (см) и магнитную индукцию – B (мТл).

2. Результаты измерений занести в таблицу.

4. Нажать кнопку пауза. Вывести данные в программу Excel. Нажать на кнопку Excel  и задать имя файла. Сохранить файл с данными на рабочем столе под именем «Опыт 2». Открыть сохранённый файл, выделить ячейки с данными и построить точный график (во вкладке вставка выбрать диаграмма с гладкими кривыми и маркерами), сохранить его.                                                                                                  

5. Сделать и записать вывод.

Вывод_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3 опыт Влияние сердечника на катушку с током».

1. Вставить щуп на половину длины катушки, а с другой стороны вставьте сердечник.

2. Пронаблюдать за по­казаниями датчика.

3.Сделать и записать вывод

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4 опыт:  «Зависимость индукции магнитного поля катушки с током от величины силы тока в ней».

1. Собрать электрическую схему, как показано на рисунке 2; при этом со­единить последовательно источник питания, катушку электромагнита, рео­стат и ключ.

            Рисунок 2 - Схема эксперимента:

1 - катушка, 2 - сердечник, 3 - датчик магнитного поля, 4 -реостат,5 - датчик тока, 6 - источник тока

2. Подключить датчики тока и магнитного поля к USB разъемам мобильного  компьютера.

3. Запустить программу измерений Releon Lite. Сделать связку датчиков. Запустить сбор данных кноп­кой «Пуск».

4. Вставить щуп на половину длины катушки. Замкнуть ключ, изменить с помощью реостата силу тока в обмотке электромагнита (сле­дите за показаниями датчика тока). Наблюдать изменения показаний дат­чика магнитного поля.

5. Нажать кнопку пауза. Вывести данные в программу Excel. Нажать на кнопку Excel  и задать имя файла. Сохранить файл с данными на рабочем столе под именем «Опыт 4». Открыть сохранённый файл, выделить ячейки с данными и построить точный график, сохранить его.                                                                                                        

6. Сделать и записать вывод.

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

5 опыт  «Собрать электромагнит из готовых деталей».

1. Соберите дугообразный магнит из готовых деталей.

2. Катушки электромагнита соедините между собой последовательно так, чтобы на их свободных концах получились разноимённые магнитные полюсы.

3. Проверьте полюсы с помощью  щупа и компаса. Определите, где расположен северный полюс магнита, а где – южный.

4. Сделать  и записать вывод.

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Выполнить задание  

Задание 8-9 классам.   Прочитайте текст и вставьте на место пропусков слова (словосочетания) из приведенного списка.

 1. Возьмем простой железный гвоздь, обмотаем его проволокой и подключим ее к батарейке (рис. 1). Мы получим _________ (А), магнитные свойства которого можно наблюдать по притяжению к нему стальных гвоздиков. Для определения полюсов магнита можно воспользоваться магнитной стрелкой. Так, в точке А изображенного на рис. 2 соленоида находится _________ (Б). Также для определения _________ (В) магнита можно воспользоваться правилом _________ (Г).

          Рис. 1                                                                         Рис. 2

Список слов и словосочетаний:

1)  постоянный полосовой магнит

2)  электромагнит

3)  южный магнитный полюс

4)  северный магнитный полюс

5)  правой руки (буравчика)

6)  левой руки

7)  полюсов

 Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 11 классу.

Скачано с www.znanio.ru