钢丝绒在物理实验的应用论文

　　摘要：钢丝绒很细，剪短之后浸于粘滞系数较大的油中能很好地显示磁体周围的磁场分布情况，由于其比铁粉细小得多，其显示效果明显优于铁粉的显示效果；又由于钢丝丝绒很细，能和空气充分接触，很容易燃烧，并会闪出耀眼的火花。利用这一特点，可研究圆周运动物体脱离圆周轨道后的速度方向情况。

　　关键词：钢丝绒；磁感线；圆周运动；方向

　　钢丝绒又名钢丝棉，是由优质钢材拉丝而成，呈丝状，常被用于石材制品的抛光，我们可以利用它的一些特点来完成两个物理实验。

　　1显示磁感线

　　因为钢丝绒是由钢材拉丝而成的，所以能够被磁铁吸引，如果将钢丝绒剪短，装入具有较大粘滞系数的油中，就能很好地显示磁体周围的磁场分布情况。

　　1.1材料准备

　　（1）在网上购买最细型号的钢丝绒（0号最细，如图1所示），用剪刀将钢丝绒剪短，一般以2mm左右为宜。

　　（2）准备2L矿物油或者机动车润滑油，最好以粘滞系数较大、透明度较高的油为佳。

　　（3）准备一个容量为3L左右的透明容器，可以到网上购买亚克力餐巾纸盒，也可以用色拉油桶。

　　1.2实验准备

　　将剪好的短钢丝绒投入盛有矿物油的容器中，用搅拌器搅拌，使得钢丝绒在油中均匀分布。由于钢丝绒密度较大，过了一段时间之后，钢丝绒会慢慢沉底。因矿物油的粘滞系数越小，其沉底速度越快，故选用的矿物油一定要有较大的粘滞系数，且在实验前一定要重新搅拌均匀。

　　1.3显示磁感线实验

　　将磁铁放置于容器的底部，轻轻振动容器，则分布于矿物油中的钢丝绒立刻呈一定的规律排列。此时，观察钢丝绒的分布，即可显示磁感线。

　　1.4实验优点

　　用铁粉显示磁感线，尽管选用的铁粉已足够细，但其颗粒相较实验仍很大。因此，一般在玻璃板的表面铺一层铁粉，并在玻璃板下方放置磁铁，如此则显示的是一种平面内的磁感线分布情况。而用剪短后的钢丝绒，可以让其均匀分布于矿物油中，故而显示的是立体的磁感线分布情况（图2）。

　　2通过燃烧显示圆周运动物体的`速度方向

　　钢丝绒由钢材拉丝而成，因其很细，且和空气充分接触时很容易燃烧，同时燃烧时会闪出耀眼的火花，因而也可用其制作烟花。在物理实验教学中，我们可以利用这一特点来研究圆周运动物体的速度方向［1］。

　　2.1实验准备

　　（1）将钢丝制成打蛋器形状（图3），以便于将钢丝绒包裹起来。

　　（2）取适量的钢丝绒塞入打蛋器，在将钢丝绒塞入之后要拉宽松一些，以便让更多的空气进入，这样有助于钢丝绒的完全燃烧。

　　（3）用细铁丝将打蛋器系起来或将打蛋器绑在吊扇扇叶上。

　　2.2研究圆周运动物体的速度方向

　　点燃准备好的钢丝绒，快速旋转之后就可以看到火花沿着其圆周运动轨迹的切线方向飞出（图4），实验现场非常壮观，很受学生的喜欢。因为钢丝绒的燃烧比较剧烈，所以该实验必须远离易燃物，即应在确保安全的情况下进行。

　　参考文献

　　［1］张维善.普通高中课程标准实验教科书物理必修2［M］.北京：人民教育出版社，2003.