用多块蹄形磁铁模拟匀强磁场——对演示实验“磁场对电流的作用力”的几点改进意见

高中物理(人教版必修加选修)第二册第十五章第一节中图15-2的演示实验,磁场对电流的作用,是用通电直导线放入蹄形磁铁的磁场中受力的情况.笔者通过实验发现了几个问题.

圆环电流的磁场以及两共轴圆环电流之间的相互作用力

直接由毕奥-萨伐尔定律计算圆环电流在空间任一点产生的磁场,并由此求出两共轴圆环电流之间的相互作用力.

浅谈磁场对电流作用力的定性分析

在电磁学的学习过程中，初学者常被几个用手来判断方向的定则搞得晕头转向，尤其是同一个题中既要用左手，又要用右手，甚至还要用到右手螺旋定则的时候，更是不知到底该伸哪只手了．其实，在判断磁场对电流的作用力时，有些类型的题可以找出一条不用伸手就可以进行定性分析的捷径．按照对通电导体（电流）作用的磁场的来源可将这类题目分为三类，

高频圆电流磁场中导体环所受电磁悬浮力的实验测量

利用扭秤的高灵敏度和稳定性测量了高频圆电流对导体的电磁悬浮力 .通过对与高频圆电流同轴细导体环距高频圆电流平面不同高度所受电磁悬浮力的测量 ,得到了导体环表面单位面积受纵向电磁悬浮力的分布 .与理论计算结果进行对比分析 ,结果表明 ,在导体环与圆电流平面距离较大时实验曲线与理论曲线相吻合 .从而为电磁悬浮实验提供了一种简便而准确的测量手段 .

二稳恒电流圈的相互作用能与相互作用力

引入矢势A后 ,利用相应的静磁场总能量公式方便地导出了二稳恒电流圈的相互作用能和相互作用力 ,对一些例题作了具体计算 .

电流变液体系中的各种作用力

综述电流变液微观模型中粒子间的相互作用力，介绍这种二元复合体系的研究现状。

使用CCD测量平行电流间的磁场力

介绍了使用CCD测量平行载流导体间的磁场力的原理和方法。

洛仑兹力的反作用力是电荷对电磁场的作用力

本文研究了洛伦兹力的反作用力问题.指出了目前人们所持的一些不妥的观点.分析了超距作用观点和近距作用观点的渊源和异同.明确了作用力与反作用力的意义和正确的界定.通过分析、研究、推导和论证,给出了洛仑兹力的反作用力是电荷对电磁场的作用力的正确结论.

磁场对电流作用过程中的能量转换问题

应用能量转换与守恒原理，分析了磁场对电流作用过程中的能量转换问题，论述了磁力劝、磁场能与电源提供能量的基本关系。

通电导线相互作用的磁场力的本质

通过比较两通电导线间的相互作用与空间带电粒子流间的相互作用的差别 ,定性及定量地讨论了磁场力是由电荷运动引起的相对论效应决定的一种不平衡静电力 ,并指出毕奥—萨伐尔定律对空间运动电荷形成的电流并不适应。

“电流间通过磁场发生相互作用”实验的改进

利用自制装置对教材中“电流间通过磁场发生相互作用”实验进行了改进,改进后实验现象明显,重复性好.

关于电流元之间相互作用力规律的教学讨论

阐述了作者在电流元之间相互规律上的教学实践 ,并以此出发 ,讨论了《大学物理》教学中如何引导学生正确学习、掌握物理学方法论 .

“磁场对电流作用”实验的改进

沪科版初中物理第二册第十六章第四节磁场对电流的作用,该节以演示实验教学为主.本实验没有现存的实验器材,若按课本实验装置图自制教具也很困难,主要是导轨制作难度大,制作的导轨用金属丝(例如铜丝)必须达到笔直、光滑和水平这些要求,而做到这一点很困难.在平时教学中不少老师已经动了脑筋,作了一些改进,如利用滑动变阻器的金属杆作导轨,这样较好地解决了导轨制作难的问题.但实验室里变阻器数量有限,故本实验装置一般作老师演示用.

基于核心素养深度学习的教学探索——以“探究磁场对电流的作用”为例

以“探究磁场对电流的作用”课堂教学为例,对深度学习教学方式进行优化,在满足“普通高中物理课程标准(2017年版)”中的物理核心素养前提下,继续探索能够促进学生深度学习的几种教学策略。