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人教版高中物理3-1教材第三章磁场第四节“通电导线在磁场中受到的力”中的“做一做”中有一实验:演示旋转的液体,教材给出如[TP1GW65.TIF,Y#]图1参考装置,笔者在教学实践中用图1中所示蹄形磁铁实验,出现很多问题,要成功演示此实验,笔者进行了实验装置的改进.
1用教材中的装置出现的问题
第一,学生实验室蹄形磁铁的两极磁性不够强,当盛有导电液体的玻璃器皿的中心和边缘通电后,液体旋转很慢,需要仔细看才能看出靠近中心的部分液体有转动,现象不明显,加大电流后也不明显.
第二,本演示实验要让全班五十多位甚至更多的学生观察到实验现象,最好在实物投影仪下操作.但在实际操作中,若用那种不能转头的投影仪,从上面投影,蹄形磁铁的上部分正好挡住了下面的玻璃器皿,观察不到实验现象.若把玻璃器皿放到上面的磁极端,虽然玻璃器皿不能被挡住了,但磁体磁性太弱,导电液体基本不转.
第三,本实验即使用了磁性很强的蹄形磁铁,无色透明的盐水旋转也不明显.
2笔者进行的实验改进
笔者建议“通电导线在磁场中受到的力”这节的教学设计把“旋转的液体”这个实验作为课堂引入新课的演示实验.所以这个演示实验做得效果越好,引入课堂越成功,学生学习本节的学习兴趣就越容易被激发.所以笔者对此实验做了如下改进:
(1)把蹄形磁铁换成如图2所示的强磁铁,磁铁的磁性强到可以把铁质导线悬浮起来.这样改进的优点是,磁场强,液体旋转现象明显,而且实物投影方便,全班学生都能观察到实验现象.
(2)由于磁铁的磁性较强,两个电极不好固定.笔者开始进行的实验是用铁质的鳄鱼夹两个,一个夹在玻璃器皿的边缘,保证鳄鱼夹的导体部分与导电液体接触,另一个电极可以直接用导线的鳄鱼夹充当,但是要用手摁住,否则会受磁铁作用,不能固定,影响实验效果.通过笔者多次实验改进,中间的电极用铜质的钉子代替,这样它受磁铁的影响较小,便于固定.如图3所示..
(3)实验中用到是无色透明的盐水作为导电液体,在投影仪下让学生观察实验现象时,旋转现象不是很明显.笔者用红色的墨水加入到导电液体中,直接观察现象挺明显的,投影下不明显.笔者又用茶叶加入到导电液体中实验发现,茶叶越细致的效果越明显.后来笔者又尝试用鸡毛毽中红色的鸡毛,剪成细末,放入导电液体中,发现在投影仪下观察到旋转现象特别明显,即使用很小的电流,也能观察到旋转.这样便于进行电流大小方向的改变实验现象改变的观察.如图4所示.
以上是笔者在准备市级公开课中,与组内老师对实验进行的实践探索和改进,在课堂引入中起到了很好的效果,按照如图5所示的装置进行准备,就可以成功实验.
1用教材中的装置出现的问题
第一,学生实验室蹄形磁铁的两极磁性不够强,当盛有导电液体的玻璃器皿的中心和边缘通电后,液体旋转很慢,需要仔细看才能看出靠近中心的部分液体有转动,现象不明显,加大电流后也不明显.
第二,本演示实验要让全班五十多位甚至更多的学生观察到实验现象,最好在实物投影仪下操作.但在实际操作中,若用那种不能转头的投影仪,从上面投影,蹄形磁铁的上部分正好挡住了下面的玻璃器皿,观察不到实验现象.若把玻璃器皿放到上面的磁极端,虽然玻璃器皿不能被挡住了,但磁体磁性太弱,导电液体基本不转.
第三,本实验即使用了磁性很强的蹄形磁铁,无色透明的盐水旋转也不明显.
2笔者进行的实验改进
笔者建议“通电导线在磁场中受到的力”这节的教学设计把“旋转的液体”这个实验作为课堂引入新课的演示实验.所以这个演示实验做得效果越好,引入课堂越成功,学生学习本节的学习兴趣就越容易被激发.所以笔者对此实验做了如下改进:
(1)把蹄形磁铁换成如图2所示的强磁铁,磁铁的磁性强到可以把铁质导线悬浮起来.这样改进的优点是,磁场强,液体旋转现象明显,而且实物投影方便,全班学生都能观察到实验现象.
(2)由于磁铁的磁性较强,两个电极不好固定.笔者开始进行的实验是用铁质的鳄鱼夹两个,一个夹在玻璃器皿的边缘,保证鳄鱼夹的导体部分与导电液体接触,另一个电极可以直接用导线的鳄鱼夹充当,但是要用手摁住,否则会受磁铁作用,不能固定,影响实验效果.通过笔者多次实验改进,中间的电极用铜质的钉子代替,这样它受磁铁的影响较小,便于固定.如图3所示..
(3)实验中用到是无色透明的盐水作为导电液体,在投影仪下让学生观察实验现象时,旋转现象不是很明显.笔者用红色的墨水加入到导电液体中,直接观察现象挺明显的,投影下不明显.笔者又用茶叶加入到导电液体中实验发现,茶叶越细致的效果越明显.后来笔者又尝试用鸡毛毽中红色的鸡毛,剪成细末,放入导电液体中,发现在投影仪下观察到旋转现象特别明显,即使用很小的电流,也能观察到旋转.这样便于进行电流大小方向的改变实验现象改变的观察.如图4所示.
以上是笔者在准备市级公开课中,与组内老师对实验进行的实践探索和改进,在课堂引入中起到了很好的效果,按照如图5所示的装置进行准备,就可以成功实验.