淺談安培力作用下的平衡問題

劉炳蔚

摘 要：隨著社會經濟的發展和教育改革的推進，物理學內容不斷被豐富，我們學習中遇到的問題更加多樣化，安培力問題成為我們研究平衡問題的重點。基于此，本文以安培力作用下的平衡問題作為研究對象，本文根據物理學習中的安培力問題，探究當前安培力的教學特點，分別從一般平衡問題和動態平衡問題兩方面詳細闡述安培力作用下的平衡問題，通過有效的研究提高自身的物理學習成績。

關鍵詞：安培力作用 平衡問題 物理學

引言

在當前物理考試大綱中，我們需要掌握安培力的大小和方向問題，了解勻強磁場中安培力的變化情況，利用安培力的作用完成事物的平衡，安培力的學習看似簡單卻涵蓋眾多知識點，它能考驗我們各個方面綜合能力，理解安培力可以掌握安培力的概念和使用條件，明確安培力在不同情況下的準確應用，從中尋找相應的規律，提高自身實際綜合能力。

一、安培力的教學特點

學了一段時間的物理以后就會發現，學好物理不僅可以鍛煉自己的實踐能力和思維能力，還能夠慢慢培養自己的空間想象能力，我們可以看懂立體圖，可以熟悉一件物體各個角度的俯視圖、側視圖以及剖面圖，通過有效的鞏固練習，提高了自己的物理成績。總結分析得出安培力有以下幾點特點：（1）學習安培力可以利用物理實驗，將物理情景再現在眼前；（2）學習安培力，借助教師的悉心指導，設想關于物體的物理情景；（3）教師應用電教手段，為我們安培力的學習創造出物理情景，在該情景模式下我們可以對安培力有更深的了解，通過安培力的作用解決關于平衡的問題；（4）已經存在的物理圖景可以被利用，在教師的幫助下將物理圖景變為新情景，讓我們在課堂學習與物理實驗中更加順利，為關于安培力的習題處理的更加順利，學會觀察物理現象進行深入的分析與總結，鞏固并扎實物理學知識基礎，通過大量的習題總結實踐經驗[1]。

二、安培力作用下的平衡問題

1.一般平衡

安培力作用下的平衡問題，首先從一般平衡問題中考慮，將一個條形磁鐵放在桌面，將直導線通電，從S極移動到N極，這個時候導線和磁鐵之間必須保持垂直的關系，求磁鐵受到的摩擦力情況。經過分析得知，當導線被通電以后磁鐵的運動情況發生變化，磁體受到的壓力和摩擦力與電流磁場磁力方向有關，因為S極和N極在磁場力作用之下，想要直接進行判斷的難度比較大，因此，我在學習中會利用安培力的作用，安培力作用下有著互補的特性，將研究對象變換，先研究通電狀態下的導線受到的磁場力的方向，然后根據之前學到的牛頓第三定律知識，判斷電流磁場的方向。通過安培力的平衡知識可以判斷出，磁鐵受到的摩擦力方向是從左變為向右。在這道題的解析中詳細應用了安培力的作用，通了電的導線或者磁鐵處于平衡狀態的時候，人們可以在力學中探究可以有效解決平衡問題的方式與方法，轉換研究對象法就是其中最常見的一種，可以用在通電導線或者磁鐵中，解決關于題目中的平衡問題[2]。

2.動態平衡

除了安培力作用下的一般平衡問題以外，還需要我們去解決動態平衡問題，例如在一個弓形線圈中有一條逆時針方向的電流，圓弧圓心處有一條導線，導線與紙面垂直關系，直導線通過電流的時候，線圈的狀態應該如何。在這道題中最初我們會無從下手，但是學到了安培力作用相關知識以后明白了應該如何應付，先使用等效法，讓弓形線圈中的電流被成功等效成一個小的磁針，N極呈現出垂直的方向，直線電流的磁場方向在小磁針的豎直方向，并呈現出向上的模樣，小磁針轉向磁場的方向，因此經過分析得知線圈向直導線靠近。這道題主要是為了考察我們關于安培力的作用問題，導線和線圈在通電以后的動態問題需要解決，我們如果可以選擇合適的方法，處理安培力作用力平衡問題的時候會更加簡單，除了等效法以外，常用的方法還有電流元法、平衡電流法等。

某省今年高考物理試卷中，物理突出了對學生能力的考查，試題整體難度跟去年比有所上升，由淺入深、梯度合理，形式變化小。試題多角度、多層次地考查了學生的識記能力、理解能力、分析能力、用數學方法解決物理問題的能力。選修3-5轉移到了必做題模塊，難度不大，物理壓軸題為電磁學，難度較大。試題中“力學”部分與“電磁學”部分分值相當并未追求面面俱到。試題必修部分“力學”、“電磁學”分值相當，整套題目側重考查應用“牛頓定律”和“能量”兩大基本方法解決物理問題，突出了重點內容。時代性和開放性成為我們學習物理的追求方向，了解物理學科的實踐性和應用型，注重教師對學生學習方法的指導和基本物理素養的培養，強調物理方法和物理思想的養成。

結語

總而言之，隨著社會經濟的發展和教育改革的進步，我們意識到了只是提高學習成績是沒有意義的，還需要提高自己的實踐能力，通過大量的習題不斷積累經驗，只有這樣才能夠鍛煉我們的綜合實力，提高物理成績的同時，幫助教師提高教學效率，營造良好的課堂學習氛圍。

參考文獻

[1]冷文秀，張默，賀艷麗，鐘壽仙，陳少華.安培力演示儀的設計與制作[J].物理與工程，2016，26（05）：37-39.

[2]章維.新課程理念下高中物理安培力概念的教學研究[D].蘇州大學，2011.