巧用铝箔改进电学实验

王金涛

摘 要：高中物理磁场对电流的作用，一直是教學中的重要内容。教科书中介绍的磁场对电流作用时，提供了简明的演示实验方法。为了使实验效果更好，笔者对实验器材进行了改进。

关键词：实验方法;多次改进;平行通电

一、安培力方向演示仪

人教版物理《选修3-1》第3章第4节通电导线在磁场中受力中，为了说明安培力方向，教材中实验探究器材如图1.

在教学中发现此装置实验演示存在以下不足，一是悬吊水平直导线受安培力摆动角度不大，不利于全班学生观察;二是悬吊水平直导线的2根导线太粗，水平通电导线受力后就不能摆动。

我对此实验进行多次改进，改进后的实验探究器材如图2.两条长45cm宽2cm铝箔片连接一个铝箔管、铁架台、一个横梁、2个小磁扣、2个不锈钢角码、学生电源、导线、铁架台。两条铝箔片间距离约为10cm，把2个不锈钢角码分别固定在一个横梁上，2个不锈钢角码的钢片间的距离是10cm。用磁扣将铝箔片吸附在不锈钢角码上，用磁扣固定铝箔片，便于调节铝箔片的长度和更换铝箔片。用铝箔片做悬吊线，用铝箔管代替铜丝做水平直导线。多次实验发现，通电铝箔管受力后的摆动的灵敏度大大提高，实验现象的可视度大大增强。

二、平行通电导线间的安培力方向演示

平行通电导线间的相互作用是高中物理选修3-1第三章第4节知识，当通以同向电流时他们相互吸引，当通以反向电流时相互排斥。演示平行通电导线间相互作用，一般教材中有介绍，把两根直长导线悬挂起来，通电铜丝间的安培力很小，不易使细铜丝发生弯曲，实验很难成功，实验效果又直接影响到教师的课堂教学效果。因此笔者对实验器材进行了如下的改进，改进后的实验器材如图3：两条长45cm宽1cm箔片、铁架台、两个横梁，4个小磁扣、4个不锈钢角码、学生电源、导线。教具的组装如下：在铁架台底座上打个孔，安装上两个立柱，这样就可以把两个横梁固定在立柱上。两个横梁之间的距离是40cm左右，把4个不锈钢角码分别固定在两个横梁上。2个不锈钢角码的钢片间的距离是5cm，用磁扣将铝箔片吸附在不锈钢角码上。用磁扣固定铝箔片，便于调节铝箔片的长度和更换铝箔片。

（一）两条通电铝箔片间的相互作用

铝箔片在很小的安培力的作用下就可以发生很大形变，使铝箔片在学生电源提供的电流下，将两条铝箔片串联，通以反向电流时会发现两条铝箔片相互排斥;将两条铝箔片并联，当通以同向电流时会发现两条铝箔片相互吸引。

（二）磁场对通交流电的铝箔片的作用

将两条铝箔片接通交流电压（4V）后，当蹄形磁铁靠近铝箔片，会发现铝箔片振动起来，并发出声音。实验现象使学生感受到交流电的大小方向随时间变化。

参考文献：

[1] 检验电流大小的检流计[J]. 许东红.实验教学与仪器.2004（09）.

[2] 解答高考电学实验题的几个有效途径[J]. 叶孙华.中学理科园地.2018（06）.

[3] 提高高中物理电学实验效率的策略[J]. 陈伟.中学物理教学参考.2015（12）.