安培力\\磁感應(yīng)強(qiáng)度演示

　　一、項(xiàng)目背景
　　
　　目前安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)很難演示，沒有現(xiàn)存的實(shí)驗(yàn)儀器，臨時(shí)組合的實(shí)驗(yàn)無法全面說明問題。由于本實(shí)驗(yàn)具有重要性，筆者對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，力求能夠全面詮釋磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念和安培力的規(guī)律。筆者創(chuàng)新設(shè)計(jì)的安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度演示箱可供初中演示磁場(chǎng)對(duì)電流作用的現(xiàn)象、高中演示影響安培力因素和建立磁感應(yīng)強(qiáng)度這一重要電磁學(xué)概念實(shí)驗(yàn)等。
　　
　　二、作品構(gòu)造
　　
　　安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度演示箱中主要的元件有：安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)架、磁體組合器、電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線等。其組裝結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。電路原理如圖3所示。
　　
　　
　　
　　三、科學(xué)原理
　　
　　本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理有：勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律、安培力大小與電流大小的關(guān)系、安培力大小與磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系、安培力大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系等。
　　
　　四、研究方法和實(shí)驗(yàn)方案
　　
　　1　本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量研究法和比值研究法。
　　2　初中演示磁場(chǎng)對(duì)電流作用時(shí)，斷開選擇開關(guān)1、2，閉合選擇開關(guān)3，從而保持磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體長(zhǎng)度最長(zhǎng)且不變，利用換向開關(guān)改變磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體的電流方向，及變換磁場(chǎng)方向探究磁場(chǎng)對(duì)電流作用的方向規(guī)律；高中演示影響安培力因素和建立磁感應(yīng)強(qiáng)度這一重要電磁學(xué)概念實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用選擇開關(guān)改變磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體的長(zhǎng)度、變換磁體組合器改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體的電流大小，從而探究認(rèn)識(shí)決定安培力大小的因素。
　　
　　五、創(chuàng)新點(diǎn)
　　
　　本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)有三：①對(duì)磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)了變量控制；②用磁體組合器產(chǎn)生了空間充足的近似的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；③把選擇開關(guān)、換向開關(guān)、安培力指示盤和磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體的框架組合成了實(shí)驗(yàn)架，較大程度地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)裝置的一體化，對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行提供了極大方