磁场对通电导体作用力实验的扩充及演示，本文主要内容关键词为：作用力论文,磁场论文,导体论文,演示论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
现行高中《物理》第三册第一节《磁场》及第七节《磁场对电流的作用力》，都讲解了磁场对通电导体的作用力，作为这一部分知识的具体应用，教材第八、九两节都在此基础上分别讨论了电流天平、电流表的构造及其工作原理。但在引入磁场对通电导体的作用这一重要概念时，教材仅用“磁场会不会对电流产生磁场力的作用呢？我们在初中做过的图1－2所示的实验回答了这个问题”的话一带而过。这是无济于事的，其原因有二：（1）学生从初中到高二，时间隔得太久， 这种简单描述不能作为新学知识的基础。（2）教材虽然在八、 九两节介绍了磁场力的实际应用，但由于这个实验很难在课堂里演示；即使能演示，其实际观察效果也不理想。因此，为了使学生深切理解、切实掌握这部分知识，并对磁场力的理论与在实践中的应用形成深刻的印象，笔者特设计了如下的扩充实验。
实验装置：（1）大号蹄形磁铁一块。（2）自制线圈一只。制法：用卡纸卷一直径约为5cm（一头稍粗一头稍细）；长约10cm的纸筒、 在纸筒中部用0.1mm的漆包线密绕200圈（见图1－a）。（3 ）自制一只振动物体，制法：用一只12英寸左右的动圈喇叭的纸盆，在纸盆的顶部连接一直径5cm、长约6cm的纸筒（以能紧紧地套在上述的自制线圈上为宜）（见图1－b）。再如图1－c做一个木质纸盆支架，中间的圆孔约12英寸，最后把纸盆用白得胶粘在木质盆架上（见图1－d）。（4 ）功率稍大的扩音机或录放机一台。（5）物理支架，干电池组，导线， 双刀双掷开关等。
实验过程：
（1）用自制线圈演示通电导体受磁场力作用的实验， 分以下两步：①接通电流，使线圈在磁场力的作用下向一方向摆动；再用双掷开关改变电流方向，使线圈向相反方向摆动。②让学生用所学知识，理解实验现象的原理。
（2）接上述实验， 把自制线圈与自制振动物体盆纸上的圆筒套在一起（套紧），马蹄形磁铁从线圈的另一端插入，将磁铁磁场强的部分对准线圈上导线所在的位置，固定好磁铁。实验再分以下几步操作：①将自制线圈的两端接上开关、直流电池组，快速接通电键，纸盆发出“咚”的一声，再改变电池的极性，快速合一下电键，又听到“咚”的一声（注意：动作要快，一通即断）。②引导学生讨论发声的原理。③把自制线圈的两端头接到扩音机的8Ω输出端， 调整扩音机音量电位器到最小的位置，放CD音乐或音乐磁带，合上扩音机电源开关，调整扩音机音量电位器，教室中即听到音乐的声音（见图2 ）（注意不要一下子把音量调得很大，以防损坏扩音机和线圈）。④教师引导学生讨论发声原理，同时归纳出以下的发声过程。
（3）作为知识的扩展， 教师进一步向学生介绍线圈中的音频电流的一些特点，告知学生这一实验实际上是电视机、录音机等设备中所用的动圈式扬声器的模拟，所不同的仅仅是实际的动圈扬声不用蹄形磁铁，而用圆环形的磁铁。因圆环形磁铁能使线圈得到更大的磁场力，使纸盆产生更大的振动幅度，从而发出更响的声音。同时可以向学生展示一下解剖的动圈式扬声器。
笔者认为：上述实验的显著特点是简单易做，且实验的可观察性、实践性较强，它在复习初中、学习高中知识的同时，将磁场力的理论和实践应用紧紧地结合在一起。学生所听即所见，所见即所得。为进一步学习安培力的概念及安培力在电流天平、电流表上的应用奠定了基础。实验本身也具有浓厚的趣味性，能激发学生学习的兴趣、启迪学生的思维。如果学校条件许可，也可把上述教学演示变为学生实验，这样就更有助于培养学生的动手能力。
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