摘 要：教材对通电螺线管磁场和“旋转的液体”器材选择的处理，有不足之处，通过自制两只仪器，能很好的弥补不足.仪器或通过老师演示，或让学生亲身体验，明显的实验现象给学生以强烈的刺激，激发学习的兴趣，有利于清除学生理解的障碍.
　　关键词：自制；仪器；实验；课堂设计
　　新课标人教版3-1第三章第3节“几种常见的磁场”，对通电螺线管内外磁场如何分布，是从环形电流的磁场类推而来的，缺少实验探究或验证，学生将信将疑，说服力不足.第4节“通电导线在磁场中受到的力”，其中“旋转的液体”存在实验器材选择和实验现象不明显等缺点.为此，结合教学实际需要，自制两只仪器，弥补教材不足，清除思维障碍.
　　一、器材介绍
　　1.仪器之一：塑料水瓶螺线管
　　[就地取材]瓶身为圆柱体的透明塑料瓶（如“富力饮”牌饮用水瓶），漆包线三米，小磁针数枚，30cm长塑料尺一只，干电池四节，电池盒一只，电键几只，导线一根，胶带一只，美工刀一把.
　　[仪器制作]如图1所示，在塑料瓶的中部开一个长约5cm，宽约3cm的长方形孔（照片中方孔看不清楚，插支笔显示方孔的位置），方孔的作用是为了教学投影时不反光，有利于学生在下面看清瓶内小磁针的转动情况.在瓶的侧面绕上漆包线，线距约6mm左右，过疏磁场不够强，过密透视效果不好.瓶底处和瓶颈处多绕几匝，一是便于用胶带固定，二是为了增强磁场.瓶底处用胶带贴着可上下翻动的纸质箭头，用来指示电流的方向.最后切去瓶底，便于放进直尺小磁针等，制作完毕.
　　[操作方法]如图2，将四节干电池、电键和塑料水瓶螺线管连接电路.螺线管东西方向放置，确保通电后，螺线管内部的磁感线东西方向.通电后，电流方向如图所示，瓶盖端是N极，瓶底端是S极.在长尺上放两枚适当相距的小磁针（距离过小两者会互相干扰），小磁针南北指向，把长尺缓慢地伸进螺线管内部，小磁针同尺一起进入，最终一枚在螺线管内部，一枚在外部，观察小磁针的两极指向；小磁针再放到螺线管周围，观察小磁针两极指向.改变螺线管中的電流方向，重复上面的操作.
　　[实验现象]当瓶盖端是N极时，在螺线管内部，静止的小磁针1的N极（浅色）指向螺线管的N极（瓶盖端），S极（深色）指向螺线管的S极（瓶底端）；在螺线管外部，小磁针2的N极指向螺线管的S极；在螺线管周围移动小磁针，小磁针的N极指向不断发生变化.改变电流方向得到类似现象.
　　[操作方法]在图3装置中倒入适量的饱和食盐水，用饱和食盐水代替水是为了减小电阻，滴几滴墨水，搅拌均匀.洒上白纸碎屑，漂在水面上.插在中央处的铜棒与电源的正极相连，圆环与电源的负极相连.
　　[实验现象]如图4所示接通电路后，碎纸屑随盐水一起转动起来，圆心处阳极有大量气泡产生（氯气），阴极圆环也附着大量气泡（氢气）.由于墨水与纸屑一黑一白，现象非常明显.如果将正负极换接，碎纸屑随水一起反转起来.
　　[仪器评估]教材中“旋转的液体”的实验图是效果图，不是照片，原理当然正确，但动手做起来发现有许多不足.首先，装置不能做得大些.淘宝网上出售的特大蹄形磁铁的臂宽只有3cm，两臂之间距离也只有8.6cm，没办法做成较大的装置.其次，蹄形磁铁磁性不够强.蹄形磁铁的材料决定了磁性不够强，液体旋转不明显.第三，装置不便于投影.玻璃皿放在两臂之间，投影时液体被磁铁遮挡而观察不到，只适合围着装置近距离观察，不适宜课堂上所有同学观察.“液体电动机”克服了以上不足，装置还可做得更大，磁性也很强，可放在展台上投影，全班同学都能看得清清楚楚.
　　二、自制仪器使用案例分析
　　第4节“通电导线在磁场中受到的力”课题名称本身也容易误导学生，“液体电动机”实验之前，有少数学生误以为与电源连接的导线受到力，实验后发现液体旋转起来而所有的导线没动，才知道是通电液体在磁场中也受到力，还可以根据实验现象分析巩固最近发展区.教学建议：将本节课题改为“电流在磁场中受到的力”，电流不仅仅可以是通电导线，还可以是通电液体，以及下一节的运动电荷等，只要电流方向与磁场方向不平行，就一定受到磁场力.