磁场分布显示仪

陆振华，顾建新

(1.泰兴市第二高级中学,江苏 泰兴 225400；2.泰兴市教师发展中心,江苏 泰兴 225400)

磁场以其“难以捉摸”的特点，成为中学物理教学的难点，若能将其直观“显现”，必能帮助学生真切地认识磁场,理解磁场的特性. 文献[1]用铁屑模拟磁感线，操作不方便，现象不明显；实验室常用的磁感线演示板，对磁感线分布的显示也不够清晰，价格也不便宜，关键是不能显示不同位置磁场的强弱. 为此，笔者设计了磁场分布显示仪.

1 磁场分布显示仪的制作

1.1 实验材料

磁流体、WD-40万能防锈润滑剂、长和宽分别为20 cm和30 cm的透明洁净玻璃板2块、一次性杯子1只、滴管1只.

1.2 制作方法

1)用滴管取适量的磁流体和WD-40万能防锈润滑剂按2∶1的比例混合配成溶液.

2)取适量配置好的溶液滴在玻璃板表面，将另一块玻璃板轻轻压上，静置后溶液会慢慢布满整个玻璃夹层之间，也可以利用强磁铁推动液磁运动，使其快速均匀分布. 利用夹有溶液的2块玻璃板作为显示磁场分布的“显示屏”.

2 操作方法

将“显示屏”水平放置在实物投影上，打开光源，当磁铁靠近“显示屏”时，即会清晰地显示出磁铁周围的磁场分布，当磁铁运动时，也能即时显示磁场的变化情况(如图1所示).

图1 磁场分布

3 补充说明

1)必须要用WD-40万能防锈润滑剂稀释磁流体后再使用，否则，磁流体中的磁粒子在外界磁场作用下的运动可能会出现“滞后”现象.

2)必须在“显示屏”的下方放置散光源，若没有散光源，可以在光源后面垫上1层散光纸形成散光，使“显示屏”的上下两侧形成明暗对比，否则无法观察到现象. 实验时可将室内光线调暗.

3)在“显示屏”的四周打上玻璃胶后，便可长久保存.

4)在水平放置“显示屏”的四周再竖直放置几块“显示屏”，即可显示磁场的立体分布.

5)此装置不仅可以显示磁铁周围的磁场分布，也可显示通电导线周围的磁场分布.

[1] 人民教育出版社课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心. 物理(3-1)[M]. 北京：人民教育出版社.2010:86.