初中物理新课标八年级下册“电动机”一节中,“磁场对通电导线的作用”教材安排了两个演示实验:通电导线在磁场中受到力和通电线圈在磁场中扭转。其中前者按照教材的方法演示,可见度小;后者由于线圈导线和支架相接触摩擦阻力较大,演示效果不明显。为此本人把这两个实验做了改进,并做在一个支架上(如图1),通过改进后增加了可见度,演示效果也极为明显。
1.制作方法
1.1 支架
支架由长40cm、宽20cm的木板为底座,高20cm木方为支架,长35cm的木板或木方为横梁组成(图1)。在如图螺丝位置打上四个孔,左边的两个孔用来固定U形框。右边的第一个孔用来固定线圈,右边第二个孔用来穿过导线。
1.2 U形框
“U形框”用两张香烟内的锡铂纸做成。其中一张锡纸做成直径1.5cm~2.0cm、长15cm的圆筒,另一张裁成两半做接线用(如图1)。连接处用脱水粘牢。
1.3 线圈
线圈用直径3mm左右的漆包线绕成长3.5cm、宽5.5cm,匝数为30~50的方形线圈,固定在炭素笔芯(旧的)上。笔芯的两端要有金属笔尖,把漆包线的两头用砂纸去掉漆皮分别焊或缠绕在笔尖两端的金属上,并使之接触良好。
1.4 组装
把U形框(如图1)用两个螺丝固定好。可在底座适当位置固定一2cm×2cm的铁片(中间用铁钉打一凹坑)用来固定笔芯下端,在横梁上可用一可调节铜螺丝固定笔芯上端(螺丝中间用电钻钻一小眼),线圈转动要自如。在底座的铁片上焊上一根导线,并沿支架从横梁上边小孔(右边第二个)穿过,连在左边第二个的螺丝上(共用)。这样磁场对通电导线作用演示仪就做好了。
2.使用方法
2.1 演示通电导线在磁场中受力
把导线、开关、电源(可用二节干电池)串联接在左边的两个螺丝上,并使U形框的圆筒接在蹄形磁铁中间。接通电源,改变电源极性或改变蹄形磁铁的磁极,可用来演示通电导线在磁场中受力而运动的情形。
2.2 演示通电线圈在磁场中扭转
同上把导线、开关、电源(可用二节干电池)串联接在右边的两个螺丝上,并使线圈位于水平放置的蹄形磁铁中间(蹄形磁铁可用木方垫高)。接通电源,改变电源极性或改变蹄形磁铁的磁极,可用来演示通电线圈在磁场中受力而扭转的情形。
3.优点
制作简单,可见度高,效果明显,把两个演示实验做在一起方便使用。
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