巧用鋁箔改進電學實驗

王金濤

摘 要：高中物理磁場對電流的作用，一直是教學中的重要內容。教科書中介紹的磁場對電流作用時，提供了簡明的演示實驗方法。為了使實驗效果更好，筆者對實驗器材進行了改進。

關鍵詞：實驗方法;多次改進;平行通電

一、安培力方向演示儀

人教版物理《選修3-1》第3章第4節通電導線在磁場中受力中，為了說明安培力方向，教材中實驗探究器材如圖1.

在教學中發現此裝置實驗演示存在以下不足，一是懸吊水平直導線受安培力擺動角度不大，不利于全班學生觀察;二是懸吊水平直導線的2根導線太粗，水平通電導線受力后就不能擺動。

我對此實驗進行多次改進，改進后的實驗探究器材如圖2.兩條長45cm寬2cm鋁箔片連接一個鋁箔管、鐵架臺、一個橫梁、2個小磁扣、2個不銹鋼角碼、學生電源、導線、鐵架臺。兩條鋁箔片間距離約為10cm，把2個不銹鋼角碼分別固定在一個橫梁上，2個不銹鋼角碼的鋼片間的距離是10cm。用磁扣將鋁箔片吸附在不銹鋼角碼上，用磁扣固定鋁箔片，便于調節鋁箔片的長度和更換鋁箔片。用鋁箔片做懸吊線，用鋁箔管代替銅絲做水平直導線。多次實驗發現，通電鋁箔管受力后的擺動的靈敏度大大提高，實驗現象的可視度大大增強。

二、平行通電導線間的安培力方向演示

平行通電導線間的相互作用是高中物理選修3-1第三章第4節知識，當通以同向電流時他們相互吸引，當通以反向電流時相互排斥。演示平行通電導線間相互作用，一般教材中有介紹，把兩根直長導線懸掛起來，通電銅絲間的安培力很小，不易使細銅絲發生彎曲，實驗很難成功，實驗效果又直接影響到教師的課堂教學效果。因此筆者對實驗器材進行了如下的改進，改進后的實驗器材如圖3：兩條長45cm寬1cm箔片、鐵架臺、兩個橫梁，4個小磁扣、4個不銹鋼角碼、學生電源、導線。教具的組裝如下：在鐵架臺底座上打個孔，安裝上兩個立柱，這樣就可以把兩個橫梁固定在立柱上。兩個橫梁之間的距離是40cm左右，把4個不銹鋼角碼分別固定在兩個橫梁上。2個不銹鋼角碼的鋼片間的距離是5cm，用磁扣將鋁箔片吸附在不銹鋼角碼上。用磁扣固定鋁箔片，便于調節鋁箔片的長度和更換鋁箔片。

（一）兩條通電鋁箔片間的相互作用

鋁箔片在很小的安培力的作用下就可以發生很大形變，使鋁箔片在學生電源提供的電流下，將兩條鋁箔片串聯，通以反向電流時會發現兩條鋁箔片相互排斥;將兩條鋁箔片并聯，當通以同向電流時會發現兩條鋁箔片相互吸引。

（二）磁場對通交流電的鋁箔片的作用

將兩條鋁箔片接通交流電壓（4V）后，當蹄形磁鐵靠近鋁箔片，會發現鋁箔片振動起來，并發出聲音。實驗現象使學生感受到交流電的大小方向隨時間變化。

參考文獻：

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