吳金香
摘 要:將通電線圈放在磁場中,線圈會受到安培力的作用,在和重力共同作用下來回擺動。
關鍵詞:通電線圈;安培力;電磁擺
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)10-0053-2
在人教版高中物理選修3-1第三章第4節(jié),通電導線在磁場中受力的教學中,為了使教學達到很好的效果,激發(fā)學生的學習興趣,促進學生自主探究,培養(yǎng)學生的科學創(chuàng)新能力,筆者利用身邊的小器材,制作了“電磁擺”的演示裝置,此裝置成本低、操作簡單、現(xiàn)象明顯。
1 實驗器材
圓形磁鐵,漆包線,2節(jié)5號電池,一端帶有鱷魚夾的電池盒,木板,鐵棒,雙面膠。
2 裝置制作(如圖1)
1.將鐵棒插在底座上,并安裝好框架。
2.電池盒和小磁鐵用膠粘在底座上,調節(jié)好線圈離磁鐵的高度(在磁鐵正上方,盡量靠近磁鐵,且能夠輕松地來回擺動)。
3.用小刀將線圈的一個線頭的末端絕緣漆刮掉2 cm,用電池盒帶鱷魚夾的一端夾住,不帶鱷魚夾的一端固定在刮凈的漆包線中間,這樣不管線圈擺到哪一側,線路都能接通,都會對線圈有個磁力,線圈可以一直擺動(見圖1)。
4.電池盒裝上2節(jié)5號電池,輕輕一推,線圈會在安培力和重力的作用下來回擺動……
3 實驗原理
如圖2所示,電路未接通時,線圈垂直靜止。推動線圈接通電路,電流方向:電池組正極—線圈—負極,此時線圈產生磁性,如果它的磁性與小磁鐵磁性異性相吸,則線圈保持不動。
這時要交換電源正負極,讓通過線圈的電流方向反向,這樣線圈的磁性方向也隨著改變,它就會與小磁鐵同性相斥,線圈就會被推向另一邊。此時電路斷開,線圈沒有了電流,失去磁性,也就不受小磁鐵排斥。當線圈擺到另一邊時,線路重新接通,線圈又開始擺動,這樣線圈會在斥力和重力的作用下往復循環(huán)……電磁擺就不停地擺動起來。
4 實驗注意事項
如果電磁擺不工作:
1. 嘗試改變電流方向;
2. 檢查電路是否接通,電池盒里的電池是否安裝正確,漆包線上的絕緣漆是否刮干凈;
3. 更換新的高能電池。
5 設計評價與反思
此實驗所用器材簡單,制作方便,效果明顯,可以作為教師演示實驗。
作為物理教師,應該注重觀察和思考,不斷實現(xiàn)教學過程中的抽象概念直觀化,教學難點大突破,不僅讓學生學習知識,又要理解知識,更要讓學生深切感受到科學的真實性,激發(fā)學生學習的興趣。
參考文獻:
[1]梁云飛,張海波.巧制曲線運動的速度方向演示器[J].物理教學探討,2013,31(3):55.