安培力演示实验改进
2020-07-18刘权德
读天下 2020年15期
关键词:实验


摘 要:在人教版选修3-1第三章磁场中,对于安培力的大小的研究,是通过第二节磁感应强度中的演示实验“探究影响通电导线受力的因素”来进行探究。
关键词:安培力;人教版;实验
然而在实际运用时,往往会出现以下一些问题:1. 实验时通过观察导线摆动的夹角,以观察安培力的大小,然而在改变通电长度或者改变电流时,导线摆动的夹角往往不稳定,使观察不易记录,且只能做定性分析。2. 实验过程不能探究安培力与磁场的关系。同时通过网上查阅资料发现已有对该实验的改装,但往往要么实验较复杂,不宜课堂演示教学,要么实验不够全面,不能演示安培力F与磁场B的定量关系。那么能否对实验改进,既能让学生感受安培力F与三者间的定量关系,又能操作简单方便课堂教学呢?基于这样思考笔者设计的以下实验装置。
一、 实验装置与原理
1. 主要结构介绍(图1):①电子天平:可以称量物体质量,量程500g,精确度0.01g。②细软导线外接电路控制,学生电源,滑动变阻器等。③U型磁铁6块,直导体棒、直木棒的长度,支架宽度与3块U型磁铁宽度适应,避免摩擦。
2. 主要原理:利用竖直方向安培力的改变,从而改变木棍对电子天平的压力,电子天平读数即可反映安培力大小。
二、 实验过程
实验准备:将直细导体棒悬挂于U型磁铁中间位置,联通电路,闭合开关,电子天平按键调零。
1. 探究安培力F与通电导线长度L的关系:保持外接电路、磁铁不变,断开开关,多次调节直导线与導体棒接触位置,记录L与闭合开关后电子天平读数,可探究F与L成正比。……
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