安培力定量分析演示仪的改进

对现有安培力演示仪进行了改进,利用可调直流电源改变电流的大小和方向,通过对调磁极可改变磁场的方向,通过移动磁极之间的距离可改变磁场的强弱,通过改变线圈抽头接线柱可改变通电导体的长度.利用该仪器可定量探究安培力的大小和方向与通电导体长度、电流的大小和方向以及磁场强度的关系.     

便携式高精度安培力探究仪

为定量探究影响安培力的因素,设计制作了安培力探究仪.利用电子秤测安培力的大小,通过改变电池节数和电阻来改变电流大小,改变线圈抽头来改变通电导线的长度,用钕铁硼强磁铁来增大匀强磁场的强度和宽度,改变两磁极间距离改变磁感应强度,用角度盘、指针和放大镜组合而成的测角器来清晰显示电流与磁场方向间夹角的大小及其变化.应用该仪器,利于学生理解左手定则和公式F=IlBsinθ.     

定量探究安培力实验的改进

基于牛顿第三定律,利用电子天平的精确测量功能,深入定量地探究了安培力与电流大小和方向、磁场大小和方向以及导线长度的关系.     

定量探究安培力的演示平台

通过强力磁铁把磁感应强度提升到10~(-1)T数量级,基于Arduino单片机,运用拉力传感器来精确测量通电导体杆受到的微小安培力,精确度可达到10~(-5)N数量级。在探究安培力与导体杆长度、磁感应强度、电流大小定量关系时,实验误差分别为0.7%、1.9%和4%,并且安培力与各因素间具有良好的线性关系。同时,该装置还能探究安培力的方向,定性分析电流方向与磁感应方向之间的夹角对安培力的影响。该方法在物理教学、学术研究平台、科普展等方面有潜在的应用前景。     

通电轴对称导线在匀强磁场中所受的安培力

通电直导线置于匀强磁场中,会受到安培力的作用,此安培力大小为F=BIlsinθ.(Β:磁感应强度,Ι:通电导线上的电流强度,ι:导线长度,θ:磁场和导线的夹角)。F方向既垂直于导线,又垂直于磁场方向,可用左手定则来     

“磁场对运动电荷的作用”的探究式教学设计

"磁场对运动电荷的作用"一节放在"磁场对通电导体的作用"内容之后,意味教材引导教师利用安培力导出洛伦兹力的大小、方向,绝大数教师也是采用此思路展开教学的.随着实验技术的提升,用高清摄像头把蓝色的阴极射线轨迹投影到黑色大屏幕上,改变加速电压与励磁电流,基于实验现象引导学     

关于感应电流的安培力

在"磁场"一章中大家关注电源电流安培力的大小计算和方向判断,在"电磁感应"一章中关注感应电流方向的判断和大小计算.感应电流的安培力在电磁学部分出现了盲点,教学中也发现学生在解决涉及此类问题时确实把握不住要领而出错.为此笔者就其一些显著特点做一阐述,望同行指教.     

探究直流导线周围磁场的变化

利用螺绕环、线圈、电流计和可变电阻器等设备,设计了探究直流导线周围磁场变化的实验装置.由电源、转向开关和电阻来改变导线中电流大小和方向,进而改变直流导线周围的磁场,通过灵敏电流计来探究缠有线圈的螺绕环中感应电流的变化,由此得出直流导线周围的磁场大小和方向与直流导线中电流的大小和方向的关系.     

直流背场下高温超导带材临界电流及n值的分析

本文在77 K温度下,采用四引线法就超导带材,分别在0～100 mT不同的外界磁场强度和0～90°不同的磁场方向下进行测量,分析第二代高温超导带材的临界电流和n值对直流背景磁场的依赖性。结果表明,随着外界磁场强度的增大,超导带材的临界电流逐渐衰减,当磁场由0°平行方向转向90°垂直方向的过程中,临界电流逐渐衰减,且衰减逐渐严重;随着磁场强度的增大,超导带材的n值减小;随着磁场与带材夹角由0°变为90°,超导带材的n值不断减小,但减小的程度逐渐缓慢。     

安培力定量演示实验

利用铅蓄电池、旋钮式调压器和数字式电流表等器件改进了安培力演示实验,改进后的实验装置能够定量地探究了安培力F与磁感应强度B、电流I、导线长度l及B与I的夹角θ的关系     

电流在磁场中的受力及运动

安培定律是研究任意形状载流导线在磁场中受力问题的基础,安培力作为通电导线所受的外力参与受力分析,产生了通电导体在磁场中的平衡、加速和做功问题.对物体进行受力分析时,注意安培力大小和方向的确定.     

如何判断安培力的方向

现行高中教材(必修)第二册第76页介绍的左手定则是用来判断安培力方向的.其内容为:"伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向."用这个方法判断导线的受力方向,确实很好.而且把磁场、电流、安培力三个物理量方向的关系,在一只手上表示出来,很方便.但是,我在多年的教学实践中,发现这个定则也有一些缺点.例如,有些时候由于方位的关系,左手用起来很别扭.当磁场的方向与电流的方向不垂直时,如何让磁感线垂直穿过手心,有些费解.在磁场和电磁感应这一段内容中有用右手判断电流的磁场方向的安培定则,有用右手判断感应电动势方向的右手定则,有用左手判断安培力的左手定则.什么时候用左手,什么时候用右手,有些学生分不太清楚.基于这些原因,我想能不能用其他的方法判断.经过分析探索,找到了一些简单易行的方法,向同行们介绍以求赐教.     

多层膜巨磁电阻特性及电流最佳测量

测量了不同方向外磁场和温度下多层膜巨磁电阻的磁阻特性,给出了巨磁电阻模拟传感器用于电流测量的最佳磁偏置.结果表明:外磁场强度相同但方向不同,对巨磁电阻的作用效果不同,巨磁电阻饱和时,阻值与外磁场方向无关.温度不同,巨磁电阻的阻值不同,磁电阻变化率也有改变.     

磁场强度对霍尔推力器放电特性影响的实验研究

为探索霍尔推力器通道内优化磁场的标准,本文研究了磁场强度对其放电特性的影响规律.通过在保持磁场形貌不变（“聚焦”形）下改变磁场强度的大小,使用朗缪尔探针、光谱仪等测量手段分析了工作于不同磁安特性曲线段的推力器放电特性.研究表明：当磁场强度小于优化值时,电子横越磁场的传导以近壁传导机制为主;反之,当磁场强度大于优化值时,放电电流反常变化,而现有的电子输运传导机制不能解释这种现象. 关键词： 霍尔推力器 磁场强度 放电特性     

铝环在交变磁场中所受安培力的分析与探讨

针对铝环处于通以交变电流的螺线管上方跳起、悬浮的现象,分析影响铝环在交变磁场中所受平均安培力的因素。定量分析表明,在跳环实验中,铝环始终受到通电螺线管电流的平均安培力作用,其方向竖直向上,在交变磁场中铝环所受平均安培力与铁芯的相对磁导率、线圈的匝数、角频率、线圈电流的有效值、铝环的电感量、铝环的半径、铝环的电阻值、线圈与铝环间的互感系数等因素有关。     

无限长直电流对共面圆电流的安培力

利用恒定磁场的安培环路定理、 安培定律和高等数学知识, 详细推导了d>R和d R时安培力与d有关, 但是当d相似文献   

浅谈核心素养视角下科学探究能力的培养——以“探究安培力的大小”教学为例

基于新课改的教学理念,通过改进使用电子秤测量安培力的实验,设计了师生合作、共同探究的教学方案,使学生更深刻地理解和掌握安培力的大小,更好地培养了学生的科学探究能力.     

基于霍尔效应测量电磁辐射的研究

电磁辐射带来的危害近些年来逐渐引起人们的关注,研究便携式电磁辐射检测仪成为当下的一个热点。为了探究利用霍尔效应测量电磁辐射的方法与效果,我们利用AH49E线性霍尔传感器进行实验。首先让霍尔元件表面垂直于磁场方向,分别对静磁场和交变磁场的强度进行了测量,实验结果很好地验证了利用霍尔元件测量电磁辐射的可行性;接着,让3个霍尔元件相互正交,从而得到一个简易的全向探头;将全向探头固定在与磁场方向呈不同夹角的位置,进行验证实验,结果显示全向探头可以很好地测量任意方向的磁场强度。     

对“磁场对通电导线的作用”一课的思考

对人教版和教科版教材中关于安培力大小的测量方法进行比较,找出实际教学过程中存在的问题,并提出了两种测量安培力大小的方案:即将测量安培力大小转换成测量电流表偏转角和利用电子秤直接测量安培力大小.     

“磁感应强度演示”实验的改进

现行新课标人教版高中《物理·选修3-1》教材第83页,要求演示"影响通电导线受力的因素"实验,此实验属于定性演示,按课本上要求,"3块相同的蹄形磁铁并列放置可以认为磁场是均匀的,将1根直导线悬挂在磁铁的两极,导线的方向与磁感应强度的方向垂直,有电流通过,导体将摆一个角度,通过这个角度我们可以比较安培力的大小.分别接通‘2,3’和‘1,4’可以改变通电部分的长度.电流由外部电路控制.先保持导线通电部分的长度不变,改