自制安培力演示器

周志扬 徐将二

(浙江省诸暨市第二高级中学,浙江 绍兴 311800)

自制安培力演示器

周志扬 徐将二

(浙江省诸暨市第二高级中学,浙江 绍兴 311800)

图1

人教版教材在“探究影响通电导线受力的因素”演示实验时,采用如图1所示的方案:3块相同蹄形磁铁并列放在桌上,一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向垂直;当电流通过导线时将摆动一个角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小,分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度;先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小,然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度,观察这两个因素对导线受力的影响．

教材希望通过摆动角度的大小比较导线受力的大小,探究出通电导线受力与导线长度、电流强度之间的定量关系．但此方案最大的缺点在于摆动角度大小的测量,所测得的数据往往误差较大,并且根据数据只能粗略放映所研究问题的定量关系,造成实验结果差强人意．因此在实际教学过程中很有必要对此实验方案加以改进,从而提高演示实验的效度与信度．

1 方案设计

导线摆动一定角度后处于平衡状态是由于导线受到的重力、拉力、安培力不在同一方向上而造成的,若这3个力在同一方向上,导线将不会偏离竖直方向而处于静止状态,那么相应的操作与测量也得到了简化．倘若将拉力变换成支持力,导线将受到重力、支持力、安培……