[安培力的大小方向演示仪]安培力的大小和方向

　　一、项目背景 　　 　　物理学科是一门实验科学，演示实验对学生解决问题起到关键作用。高中物理教材中关于安培力的描述较多，但大多是定性描述，而不能定量描述，因此学生理解困难。笔者一直思考如何将抽象的物理知识在学生面前形象地表述出来，比如如何使学生理解力、电流大小、磁感应强度、导线长度之间的关系等，于是便发明了一种“安培力的大小方向演示仪”。
　　
　　二、制作过程
　　
　　为了解决变化电流的问题，笔者独立设计了可连续调节电压的新型电源，这个电源不同于学生实验室原有的电源，它能够连续调节直流电压，能够稳压输出，而且能够过载自动保护，能够满足所需要的电源。为了解决电流大小的显示，笔者应用了数字电流表和电压表，磁场的强弱采用改变磁体的方法来解决。安培力的大小采用了特殊指针指示的方法，将微小的力能够清晰直观地表示出来。导轨支架采用光滑的导体做成，导体采用空心的薄铜管做成。整个装置能够很好地把安培力的大小和哪些量有关，以及安培力的方向、电流方向以及磁场方向之间的关系表示出来。
　　
　　三、科学方法
　　
　　控制变量法、微小形变放大法、组合法。
　　1　由定性分析变成定量计算：
　　2　由抽象变直观：
　　3　支流可调实验电源的改进：
　　4　将安培力的大小由刻度盘测量出来。将电流由数字表显示出来。
　　
　　评委点评
　　本项目设计了安培力演示仪，将多条通电导线产生的微小安培力累加，再用力矩平衡法将安培力放大，通过固定在线圈的指针将安培力大小显示出来。
　　
　　本项目适用于高中物理安培力教学，将立体模型引入抽象思维，形象直观。
　　建议：可将本项目的思路、设计方法教给学生，变演示实验为探究实验。