郑宇晴,王佳伟，张轶炳

(宁夏大学 物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021)

人教版高中物理(选修3-1)“磁感应强度”中给出关于通电导线受力影响因素的演示实验.通过观察导线摆动的角度判断其受力，通过改变电流大小及通电导线的长度探究通电导线受力与导线长度及电流大小的关系；随后直接给出通电导线在磁场受力的公式[1].然而，这种定性的实验效果并不明显，学生只能粗略得出结论；公式定量关系的直接给出也容易导致学生出现逻辑跳跃，缺乏说服力.为使实验效果更明显，对实验进行了改进[2-5]，改进的实验利用天平称出通电导线在磁场中所受安培力，通过控制变量法定量分析安培力影响因素.

1 实验改进装置

改进后实验装置如图1所示，可分为磁场部分、安培力秤量部分及电流调节部分.

图1 改进装置

1) 磁场部分：成对50.8 mm×25.4 mm×12.7 mm铷铁硼强力长方体磁钢吸附自制U型铁槽.铷铁硼强磁铁具有强磁性，N极和S极相对吸附U型铁槽两侧，可产生匀强磁场.实验叠加多对磁铁可改变磁感应强度大小.磁钢磁性强，且属易碎品，相互吸附不易取开，因此实验中在磁钢上包裹软纸缠绕上胶带.

2)安培力称量部分：采用高精确度、抗干扰电子天平，精确度达0.01 g，具有校准、置零、正负读数等功能.通过称出的竖直施加秤盘上弹力对应的质量反映出通电导线所受安培力大小.

3)电流调节部分：UTP3313TEL(0～3 A,0～30 V)型可调直流稳压电源供电，结合滑动变阻器改变电流大小.可调直流……