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磁阻尼和动摩擦系数测试 FD-MF-B型磁阻尼和动摩擦系数测试实验仪 一、概述 磁阻尼是电磁学中的重要概念,它所产生的机械效应有很广泛的实用价值,而摩擦系数的测量在工业中也经常应用。本实验装置用于测量磁性滑块在非铁磁性良导体斜面上匀速下滑时的速度，通过数据处理，求出磁阻尼系数和滑动摩擦系数。本实验仪涉及：力学、电磁学等物理概念,是一个重要的设计性研究性力学实验。 二、仪器简介 仪器面板如图1所示 图1 实验装置示意如图2所示 本实验仪有以下优点： 实验装置设计可靠,角度调节方便。 实验数据重复性、一致性好，实验误差小。 测量角度可直接从水平支架上的标尺读出三角形的一条边(另两条边已知)来求出。 计时器智能化，可储存10次计时数据供查阅。 本仪器可用于高校基础物理实验和设计性与研究性物理实验。 三、技术指标 1. 斜面导轨可调角度范围 0°-- 90° 2. 斜面导轨长度 ⑴导轨总长 1.100m ⑵导轨（计算）长度 0.440m 3.调节支架（计算）长度 0.630m 4. 智能计时器 ⑴计时次数、数据储存 10次(0-9) ⑵计时范围 0.000-9.999秒 分辨率0.001秒 5.磁性滑块 ⑴大小 直径18mm;厚度6mm ⑵质量 11.07Kg 四、实验内容 本仪器用于测量磁性滑块在非铁磁性良导体斜面上匀速下滑时的速度，通过数据处理，求出磁阻尼系数和滑动摩擦系数。 五、仪器使用方法与注意事项 本仪器使用时，先连接好计时器与计时传感器的连线，通电后，预热5分钟，按一下计时/保存键，即可开始实验了。 智能计时器使用方法： ①按下复位键后5位数码管全部显示8。 ②按下计时/保存键后第1位数码管显示一条上横线（表示等待计时）。 ③采集到第一个计时脉冲时，第1位数码管显示一条中横线，后4位数码管开始跳动（表示开始计时）。 ④采集到第二个计时脉冲时，第1位数码管显示一条下横线，后4位数码管停止跳动，并显示时间（单位秒）。 ⑤重复按下计时/保存键后，开始再次等待计时。前一次时间已被记忆保存，计时满10次后，5位数码管全部变暗，说明10次计时已满。 ⑥按下查阅键后，第1位数码管依次显示0-9，代表被保存数据的第1到第10次，后4位数码管则显示时间（单位秒）。 磁阻尼系数和动摩擦系数的测量 【实验目的】 1. 观察磁阻尼现象，掌握磁阻尼概念及用途。 2. 观察滑动摩擦现象，了解摩擦系数在工业中的应用。 3.学会将非线性方程化成线性方程进行数据处理的方法。 4.用作图法及最小二乘法求磁阻尼系数和动摩擦系数。 【实验原理】 磁性滑块在非铁磁性良导体斜面上匀速下滑时，滑块受的阻力除滑动摩擦力Fs外，还有磁阻尼力FB。设磁性滑块在斜面处产生的磁感应强度为B，滑块与斜面接触的截面不变，其长度为。当滑块以匀速率v下滑时，在斜面上的切割磁感应线部分将产生电动势ε=Bv。如果把由于磁感应产生的电流流经斜面部分的等效电阻设为R，则感应电流应与速度v成正比，即：I=Bv/R ,此时斜面所受到的安培力F正比于电流I，即：F∝I。而滑块受到的磁阻尼力FB就是斜面所受安培力F的反作用力，方向与滑块运动方向相反。由此推出：FB应正比于v，可表达为：F=Kv（K为常数，将它称为磁阻尼系数）。因为滑块运动是匀速的，故它在平行于斜面方向应达到力平衡，从而有： ⑴ ⑴式中W是滑块所受重力，θ是斜面与水平面的倾角，μ为滑块与斜面间的滑动摩擦系数。若将⑴式的两边同时除以Wcosθ,可得： ⑵ 显然tanθ和v/cosθ呈线性关系。作出tanθ-（v/cosθ）直线图，即可得斜率K/W和截距μ。 ⑶ ⑷ 【实验仪器】 FD-MF-B磁阻尼和动摩擦系数实验仪如图1所示， 图1中（1）是智能计时器，它由5V直流电源和电子计时器组成；（2）是铝质槽型斜面导轨，可通过调节支架的移动来调节斜面倾角θ，在铝质槽型斜面的反面A、B处各装1个霍尔开关作计时传感器，（3）是磁性滑块，当磁性滑块滑过A、B两点时，计时器可测量滑块通过A、B两点的时间。倾角θ的测量是通过用水平标尺读