新型“磁场对通电直导体作用”演示器

      “磁场对通电直导体作用”演示器的取材和制作简单，结构合理，性能稳定可靠，取放和实验操作极为简便。本教具采用双层导轨并联连接，2根直导体上下排放，能同时同向或相向运动，对比度高，弥补了单轨单根直导体做实验时难以激发学生探究兴趣的不足。由于采用旋转磁体，可使磁场方向与电流方向构成任意夹角。改变了以往演示中只能使磁场方向与电流方向垂直的单一状况。

      一、教具装置（图1）

      

      图1

      二、教具的特点及用途

      1.特点：(1)取材和制作容易，取放和实验操作极为简便；(2)采用旋转磁体，可使磁场方向与电流方向构成平行或任意夹角，改变了以往演示实验中磁场方向与电流方向垂直的单一状况；(3)采用双电流表，更能直观地体现2根直导体中电流的方向，可见度好；(4)采用双层导轨并联连接，2根直导体上下放置，既能同向运动，又能相对运动，趣味性强，对比度高，启发性好，比用单轨单根直导体做实验更能激起学生浓厚的兴趣。

      2.用途：本教具既能作教师课堂演示用，又能更有效地帮助学生对磁场中通电直导体的相关情况作如下探究：(1)使通电直导体运动的施力物体是什么？(2)磁场力的方向与哪些因素有关？(3)影响磁场力大小的因素有哪些？(4)磁场力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系如何？

      三、制作材料

      1.底座用木板和安装2只表头用木板各1块，规格：35cm×25cm×2cm；

      2.量程为5A的电流表表头2只；

      3.导轨用铜棒2根，直径为0.6cm，长分别为 24cm和28cm；通电直导体用铜棒2根，直径为 0.3cm，长为6cm；

      4.供制作转轴用的铁棒1段，规格：直径3cm，长20cm；制作手柄用钢材1段，规格：直径1.2cm，长20cm；制作支架用不锈钢板材1块，规格：20cm×3cm×0.3cm；

      5.供控制整个电路用常开按钮开关和供改变电流方向用双刀双掷开关各1只；

      6.U形永磁体、滑动变阻器、演示用低压电源或 6V蓄电池各1只；

      7.平板玻璃1块，规格：37cm×27cm×0.3cm；

      8.正负接线柱各1只，导线、螺栓、垫片等若干。

      四、制作方法与安装调试

      1.将钢材、铁棒和不锈钢板材经加工制成如图 2所示的手柄转轴和支架。

      

      图2

      2.导轨及磁体：将4根直径6cm的铜棒一端自端点起2.5cm长的部分，经板牙处理变成直径5cm的螺杆并把它们弯折形成形导轨，用双螺母把它们固定到底座上（图3），使导轨间的水平距离为5cm，上层导轨与下层导轨距底座分别为8cm和4cm，以保证U形磁体经支架可绕固定轴在4根立体排布的导轨外围旋转。

      

      图3

      3.电流表的选择与组装：为了直观地显示两通电直导体中电流的方向，使实验操作更方便快捷，取量程已扩为5A的2只表头嵌到周边加框并有玻璃面罩的木板上，形成两表融为一体的电流表（图4）

      

      图4

      4.电路连接：用电烙铁焊接好4根导轨的引出线，将带有“下”“上”字的电流表分别串联到下层、上层导轨的支路上，然后与双刀双掷开关：连接形成并联，通过控制整个电路的常开按钮开关后再接到正负接线柱上（图5）。