“平行通电导线之间的相互作用”演示实验的改进.docx

“平行通电导线之间的相互作用”演示实验的改进摘要：“平行通电导线之间的相互作用”的演示实验在一般教材中都有介绍把两根竖直长导线平行地悬挂起来导体中电流方向相同互相吸引；导体中电流方向相反互相排斥。按教材所述的实验装置去做现象不明显。改用“定轴转动”现象力矩（M）=力臂（L）×力（F）在动力大小限制时可以通过尽量减少阻力力矩的大小同时增大动力力臂使动力力矩增大达到转动的目的。用粗铜导线等材料制作实验器材使通电导线相互作用演示效果明显。关键词：演示实验；平行通电导线；相互作用高中物理教材中第三章磁场第四节《通电导线在磁场中受到的力》中“平行通电导线之间的相互作用”的演示实验在一般教材中都有介绍把两根竖直长导线平行地悬挂起来导体中电流方向相同互相吸引；导体中电流方向相反互相排斥。按教材所述的实验装置去做现象不明显。在以往的教学中往往用挂图来替代演示实验为了解决这个问题通过教学实践我将本实验进行了研究和改进。一、对原实验器材的分析“平行通电导线之间的相互作用”的演示实验演示的是两导线之间的相互作用力原教材实验使用导线和弹簧制作的实验器材。但由于只是一根通电导线要通过导线和弹簧的形变来展示作用效果而导线之间的相互作用力不大导致实验效果不明显。或是需要大电流因一般中学受器材不足条件的限制使得这个实验无法演示。二、改进实验仪器设计原理利用“定轴转动”现象力矩（M）=力臂（L）×力（F）在动力大小受到限制时可以通过尽量减少阻力力矩的大小同时增大动力力臂使动力力矩增大达到转动的目的即通过两导线转动来展示导线之间的作用效果。三、实验设备的制作1.选材：直径为3mm左右粗铜导线若干、废电池底部金属片两块、支架、导线（两头带夹子）、开关等。2.用铜导线制作成两个相同的“■”型导线框下端将铜导线折成“■”型使它与下面的金属片接触面之间产生的阻力尽量减少从而减少导线框转动的阻力矩。中间的直导线长度适当大些达到三、四十厘米长。同时在导线硬度允许的条件下增长两水平边的长度增加这个边长可以增加动力臂。在两个“■”型导线框上部竖直导线分别套上一个比导线直径略大的铜导线环并固定在支架上使它与下端的金属片圆心大致在一竖直方向上如图安装好使接触点导电良好并使导线框能自由转动按下面电路图连接导线进行实验。图一为演示同向电流相互作用电路示意图图二为演示异向电流相互作用的电路示意图。四、实验效果与心得因为通过增大动力力臂有效减少了铜线框的阻力力矩使实验在不需要大电流的条件下就能得到明显的实验效果。（注：实验时利用塑料泡沫制作两箭头粘在两竖直导线上既可以表示电流的方向又可以防止实验中两裸铜导线靠近时造成短路）改进实验选材容易、成本低廉、不需要其他辅助仪器结构简单、可靠易制作使用方便、重复性好；观察时对象突出现象清楚易于得出正确的结论。（作者单位江西省九江市武宁县实验中学）