用物理天平“秤”出安培力

在高中物理人教版第2册“安培力、磁感应强度”一节中，课本上的演示实验只能定性的演示安培力F的大小与磁感应强度B、通电电流I和导线长度L三者的关系，在实际教学中缺乏说服力，所以本人设计了一个利用物理天平来定量测量安培力的演示实验．下面本人将一次完整的实验过程记录如下．     

“安培力、磁感应强度”演示实验的改进与制作

在“安培力、磁感应强度”一节中 ,演示实验应有两个 :“实验表明 :把一段通电直导线放在磁场里 ,当导线方向与磁场方向垂直时 ,电流所受的安培力最大 ;当导线方向与磁场方向一致时 ,电流所受的安培力最小 ,等于零 ;当导线方向与磁场方向斜交时 ,所受的安培力介于最大值和最小值之间 .”“实验发现 ,通电导线长度一定时 ,电流越大 ,导线所受安培力越大 ;电流一定时 ,通电导线越长 ,安培力也越大 .”前一个实验 ,全日制普通高级中学教科书 (试验修订本·必修加选修 )没有提供相应的办法 .后一个实验 ,新教材中改进了旧教材的实验 ,但保留了“…     

巧用天平探究“安培力的决定因素”

高中物理第二册（必加选）磁场一章,教材中设置的演示安培力大小的决定因素的实验,结构简单,效果明显．通过实验能观察到导线越长、电流越大、磁场越强,安培力越大,但实验不能提示安培力与导线长度、电流强度、磁感应强度成正比,而且实验对化解磁感应强度的概念这个教学难点“力不从心”．     

另一种关于安培力的演示实验

人教版全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修加选修)物理第二册147页图16-15为研究安培力大小的演示实验,该实验只能定性说明:通电导线长度一定时,电流越大,导线所受安培力越大;电流一定时,通电导线越长,安培力越大。不能定量分析安培力大小与二者的关系,我们将实验进行了如下改进:     

自制“简易天平”演示安培力实验

正笔者利用手头易得材料制作了一台"简易天平"来定量测量安培力,在教学中收到了较好效果。该演示实验的特点有3个:一是可定量研究安培力F与B,I,L的关系。二是该装置利用单根通电导线在磁场中受力的原理研究安培力。三是可验证安培力的方向。一、实验装置其实验装置如图1所示。     

探究安培力实验的设计

探究安培力是高中物理教学中的一个重要实验。课程标准要求学生通过实验认识安培力,学会判断安培力的方向并计算匀强磁场中安培力的大小。现有的有关安培力的演示器材,其演示效果并不理想,很难让学生对安培力的定量关系（F=BIL）有一个深刻的认识。为此,笔者设计了两套实验器材,用于探究安培力的大小以及方向的规律。     

安培力定量演示装置的改进

安培力和磁感应强度,一直是高中物理教学的重要内容.人教社新、旧教材已经提供了三种简明演示实验.这些实验都很难对决定安培力和磁感应强度的因素进行定量探究.为了提高实验效果,突破教学难点,我们设计了如图1所示的实验装置.     

自制安培力演示仪

在人教版高二物理教材“安培力磁感应强度”这节中,给出的演示实验在演示电流I、通电直导线长度L对安培力F影响的过程中,操作难度大,效果不明显,并且不能定量说明I、L对F的影响．     

安培力演示实验的改进

高中《物理》第二册 (试验修订本·必修加选修 )第 1 4 7面图 1 6 - 1 5为研究安培力大小的演示实验 .该实验只能定性说明 :通电导线长度一定时 ,电流越大 ,导线所受安培力越大 ;电流一定时 ,通电导线越长 ,安培力越大 .不能定量分析安培力大小与二者的关系 ,我们将实验进行了如下改进 :如图 1所示 ,高中教学电源 J1 2 0 9用直流1 2 V与电磁感应演示器 J2 4 31相连形成电磁铁 ,提供磁场 ;导轨与 J1 2 0 3型蓄电池及开关相连 ,导轨放在垫木上 ,其中每块垫木上面各开有三个凹槽 a、b、c,ab=1 0 cm,ac=1 3cm,用它固定导轨的位置及改变切割磁…     

对安培力演示实验的改进

人教版全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修加选修)物理第二册第1 69页图1 5 -2为研究安培力大小的演示实验.该实验有利于学生理解安培力的影响因素.做好该实验是上好这节课的关键.而按照教材图示方法实验,效果并不理想.教材中设计的实验方案存在一些不足.首先,该实验最多只能定性分析导线长度、电流大小对安培力的影响;其次,该实验中通电导体棒的偏角很小,而且难以稳定.究其原因,主要是磁场部分U型磁体的特点造成的.因为一般U型磁体的磁场较弱,且不能随意调节其强弱;另外,N、S两极间能够近似看成匀强磁场的范围很小,当通电导体棒…     

谈谈"磁场对电流的作用"实验的改进

在“磁场对电流的作用”一课中 ,如何让学生对决定安培力的大小和方向的几个要素有深刻的理解 ,我认为关键在于做好演示实验。我们可以通过演示实验把影响安培力大小和方向的要素 :磁感强度Ｂ、通电导线的电流Ｉ和导线的长度Ｌ一一演示出来给学生观察 ,这将极大地增强学生的学习兴趣 ,加深对安培力和和左手定则的理解。但在演示“磁场对电流的作用”的实验中 ,如果按教材提供的方法进行演示 ,我们都会遇到以下几个问题 :首先是灵敏度不够 ,用单根导线和单个蹄形磁体 ,由于其安培力较小 ,同时加上悬挂导线的金属丝的柔软程度不够 ,如果要导线…     

改进传统测力工具 定量探究安培力

基于传统测力工具的改进,自制安培力测量仪,对传统弹簧测力计无法测量的较小的安培力进行测量,实现定量探究安培力大小与电流、通电导线的有效长度的关系,采用带方形铁芯的电磁铁定量改变磁感应强度B,从而实现定量探究安培力的大小与磁感应强度的关系。     

《安培力 磁感应强度》教学设计

本文根据新课程的相关理念给出了一个《安培力磁感应强度》的教学设计。     

汪维澄：环环相扣问题多群策群力恕办法

安培力是高中物理教材的重点内容,现有教材中关于安培力的教学存在两个问题：一是关于安培力方向的实验没有达到教材要求的效果：二：是教材中的公式只有定性实验和说明,缺少定量研究实验,难以说服学生。汪维澄老师设计的安培力定量演示仪很好地解决了上述问题,     

《安培力磁感应强度》教学设计

本文根据新课程的相关理念给出了一个<安培力磁感应强度>的教学设计.     

瑞金市教育局把现代教育技术工作纳入学校办学水平评估重要内容

在教学人教版《物理》第二册第十五章第二节安培力时,若按照课本实验演示的要求,改变电流大小和改变通电导线长度时,学生不易观察到通电导线在安培力作用下发生位移变化的情况,且通电导线与悬挂它的软导线不稳定,发生位移时会晃动。为解决上述问题,笔者设计制作了安培力演示器。该演示器制作简单,取材容易,教学效果非常好。     

测试匀强磁场磁感应强度的实验设计

磁感应强度是中学物理电磁学中的一个很重要的概念。对磁感应强度的测量,高中物理教材第二册（人教版,2003）既没有安排学生实验,也没有列入课题研究,而只是通过一个演示实验观察到的定性关系,附加说明导出了公式：B=F／IL。公式中B——磁感应强度、F——导线受到的安培力、I——导线中的电流、L——通电直导线长度。可见,要精确地测量磁感应强度B,存在一定的难度。笔者从法拉第电磁感应定律ε=△Φ／△t入手设计一套实验装置测量匀强磁场的磁感应强度B。     

安培力演示实验的改进

人教社出版的普通高中课程标准实验教科书物理（选修3—1）关于安培力的演示实验中存在如下问题：只能定性说明磁场中通电导线的长度一定时,电流越大,导线受到安培力越大;通电电流一定时,磁场中通电导线的长度越长。导线受到安培力越大。不能定量分析。不能分析安培力与电流、长度的关系,学生只能得到感性认识。许多同仁设计的定量分析实验,也都存在着实验误差较大的问题。     

安培力定量演示器设计与实验研究

1　问题的提出磁场对电流的作用力———安培力Ｆ =ＩｌＢｓｉｎθ是高中物理的重点教材 ,高二、高三课本都有涉及 .课本主要以定性演示和理论推导来揭示这个规律 .教材无法定量演示 :①“当导线方向与该处磁场方向平行时 ,通电导线所受的力最小 ,等于零 ;当导线方向与该处磁场方向垂直时 ,通电导线所受的力最大 .”②当“……成任一角度 ,磁场对电流有作用力……但比相互垂直的情形要小 .”③“安培力Ｆ的大小与Ｉｌ的乘积成正比 .”④“安培力Ｆ的大小与ｓｉｎθ成正比”等等 ,使得教材在很多关键问题上常常用“我们知道”或“通过实验会…     

基于DIS传感器自制安培力定量探究仪

探究匀强磁场中安培力的特点是高中物理教学中的重点难点内容之一.基于DIS传感器自制的安培力定量探究仪,能全面、精确定量探究安培力大小与匝数、长度、电流、磁感应强度及夹角的关系,增加实验教学的有效性,装置集成化,通过特殊设计的结构,操作方便,能节省探究时间,提高课堂实验的可行性.