自制“磁场对通电导体的作用”演示教具
2022-08-13浙江省嵊州市剡城中学教育集团城东校区312400杨松耀
中小学实验与装备 2022年2期
浙江省嵊州市剡城中学教育集团城东校区(312400) 何 慧 杨松耀
1 教材实验的背景和意义
“磁场对通电导体的作用”是一个经典的电磁学实验,在浙教版初中科学教材中被安排在八年级下册第1章第4节“电动机”的“活动”板块中,通过该实验活动,学生明确了“通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向发生改变时,导体的受力方向也发生改变”[1]。在本章第2节“电生磁”中,学生通过奥斯特实验已知通电导体周围存在磁场,通过磁场通电导体会对周围的小磁针有力的作用。根据力的作用是相互的,学生会猜想小磁针的磁场对通电直导体也有力的作用。因此本实验是学生研究磁场对通电导体有力的作用的重要环节,同时也是后续学习磁场对通电线圈作用的基础。
2 教材实验的不足
教材实验采用的是如图1所示的实验装置,在实际教学演示过程中,该装置往往存在以下几个问题:

图1 磁场对通电导体的作用
(1)现象持续时间短,可观性差。受蹄形磁铁磁场范围的限制,导轨长度较短,通电后导体棒运动距离短、持续时间不长,现象稍纵即逝;加上导体棒较细,学生对该演示实验的整体观感较差。
(2)导体棒和导轨间易接触不良。实验室所使用的金属棒多为铝棒,铝在空气中易氧化,导致导体棒与导轨接触不良;用砂纸打磨后又易导致导体棒与导轨间摩擦过大,出现导体棒难以运动的情况。
(3)导轨易变形。……
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