条形磁铁的磁场

关于这个模拟实验

该模拟将条形磁铁的磁场建模为偶极子。铁屑和小磁针沿该处的磁场方向排列，磁感线从北极环绕至南极。强度滑块的范围为 10 至 200 毫特斯拉，按钮可以调换磁极或转动磁铁。读数显示磁极处的磁场、轴线上以及侧面 6 cm 处的磁场。它适合用于讲解磁极、磁感线永不相交或中断，以及磁场如何随距离减弱。

学生可以探索什么

按下调换磁极，观察每根小磁针转动，跟随新的磁场方向。
将强度从 80 mT 提高到 200 mT，比较前后磁极处磁场的读数。
比较轴线上 6 cm 与侧面 6 cm 的读数，看看沿轴线的磁场是否更强。
关闭磁感线，只看铁屑；然后重新打开，沿一条磁感线从北极追踪到南极。
关闭转动磁铁，使磁铁保持静止，研究铁屑图样的某一视图。

学习目标

1描述条形磁铁周围磁场的形状。
2解释磁感线从北极发出、从南极进入，并且永不中断。
3利用小磁针和铁屑确定磁场的方向。
4比较磁极附近与远处的磁场强度。

教师常问的问题

免费吗？

是的。该模拟免费使用，可在电脑、平板电脑和交互式白板上的任何现代浏览器中运行，无需注册。

为什么磁感线永不相交？

磁场在每一点只有一个方向，因此两条磁感线相交就意味着同一点有两个方向。磁感线形成闭合曲线，从北极发出，并在磁铁内部从南极重新进入。

磁铁的磁场如何随距离变化？

对于条形磁铁这样的偶极子，磁场大致按 1/r³ 的规律衰减，因此远离时减弱得非常迅速。模拟的读数比较了轴线上与侧面 6 cm 处的磁场。

如何在课堂上使用？

使用强度滑块、调换磁极按钮，以及磁感线和转动的开关。拖动可旋转视角。让学生在调换磁极前后画出铁屑图样。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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