熱磁輪演示儀實驗報告

熱磁輪演示儀實驗報告實驗?zāi)康耐ㄟ^熱磁輪在磁場中的轉(zhuǎn)動，加深對鐵磁質(zhì)材料存在居里點的認識。實驗方法1.將居里點較低的鐵磁合金絲制成的圓環(huán)形轉(zhuǎn)輪安置在豎直軸尖上，使圓環(huán)的平面保持水平，并與永磁體中心保持相同高度。2.點燃酒精燈（用無水酒精，使火力較大，火焰呈扁形），調(diào)節(jié)其位置，使火焰灼燒靠近永磁體一側(cè)圓環(huán)上的某一點。觀察轉(zhuǎn)輪的運動情況。3.將酒精燈移去，觀察轉(zhuǎn)輪運動的變化情況。轉(zhuǎn)輪將慢慢停止，待它完全停下來后，將酒精燈放到永磁體的另一側(cè)，灼燒與第一次灼燒點相對稱的圓環(huán)上的另一點。觀察轉(zhuǎn)輪的運動變化情況。4.改變灼燒點，觀察轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動速度隨灼燒點的變化。?注意事項1．實驗時應(yīng)盡量避免風吹酒精燈火焰。2．小心被灼燒后的金屬圓環(huán)燙傷。實驗現(xiàn)象當我們用酒精燈去灼燒靠近永磁體一側(cè)圓環(huán)上的某一點時，發(fā)現(xiàn)圓環(huán)將朝一個特定的方向轉(zhuǎn)動。一旦停止灼燒，圓環(huán)會慢慢停止轉(zhuǎn)動。而當將酒精燈放到永磁體的另一側(cè)，灼燒與第一次灼燒點相對稱的圓環(huán)上的另一點時，會發(fā)現(xiàn)圓環(huán)轉(zhuǎn)動的方向與第一次轉(zhuǎn)動的方向相反。改變灼燒點，我們觀測到灼燒點離永磁體越遠圓環(huán)轉(zhuǎn)動速度越慢。

實驗原理

本實驗采用居里點較低的鐵磁合金絲，將這種合金絲制作成圓環(huán)狀轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪能繞其豎直中心軸轉(zhuǎn)動。在緊靠轉(zhuǎn)輪的邊沿處放置一個與轉(zhuǎn)輪等高的永磁體。當整個圓環(huán)處于同一室溫時，永磁體對圓環(huán)的吸引力關(guān)于磁場中心和圓環(huán)中心的連線對稱。此時圓環(huán)雖受磁場力但不受力矩作用，因而保持靜止。若在永磁體旁邊放置一酒精燈，灼燒圓環(huán)某處，酒精燈火焰灼燒處溫度若高于圓環(huán)材料的居里點，則該處鐵磁質(zhì)就發(fā)生相變而轉(zhuǎn)變成一般的順磁質(zhì)，永磁體對該處的吸引力將大大削弱。這時，永磁體對圓環(huán)兩側(cè)的吸引力不再對稱，而這將產(chǎn)生一個關(guān)于圓環(huán)中心的力矩，此力矩使圓環(huán)轉(zhuǎn)動起來。低居里點圓環(huán)的各個部分不斷地進入高溫熱源區(qū)，不斷地被加熱、相變、產(chǎn)生關(guān)于圓環(huán)中心不為零的力矩，圓環(huán)便持續(xù)地轉(zhuǎn)動起來。?1．試分析為什么灼燒點分別在永磁體的兩側(cè)時，圓環(huán)的轉(zhuǎn)動方向會發(fā)生改變？灼燒點離永磁體越遠，圓環(huán)轉(zhuǎn)動越慢？2．熱磁