师：同学们好，请坐。同学们，今天我们一起探索物理奥秘，展现难外风采。大家有没有信心？
生：有！
师：刚才视频中播放的是被称为“人造小太阳”的中国环流3号，它仿佛有魔力一般，可以将高速的带电粒子约束在一个管道内。老师也有魔力，大家相信吗？给大家表演一个魔术，请看这个线框放在台秤上，它的质量为多少？，老师现在要用魔力来改变它的重量，请左边三组同学注意观察老师手语线框的位置。右边三组的同学注意观察台秤的示数，不要眨眼诶，看到了什么？
生：手靠近次数变大，靠的越近次数越大。
师：那老师还可以再变，这一次手靠近次数反而变小，靠的越近次数越小。老师哪里有魔力？oh，戒指它有磁性，而这是一个通电的线圈。现在你们知道次数变化的原因了吗？
生：原因是磁场对通电导线有力的作用。
师：那为什么第一次增大，第二次变小嘞？
生：位置不一样。
师：其实老师刚才悄悄地调换了戒指的方向。现在清楚了，那我们一起来看一下线框在竖直方向的受力。第一次线框受重力和支持力，次数增大说明有向下的作用力。第二次依然有重力、支持力，次数减小说明有向上的作用力。手靠的越近，次数变化越大，说明磁场力越大，那磁场就越强。看来磁场中不同位置磁场的强弱和方向不一样，那我们就一起去寻找一个物理量来描述它的强弱和方向，好不好？这就是这节课我们要研究的内容——磁感应强度、磁通量。以前我们有没有学过类似的物理量电场强度？请你给大家说一下电场强度是怎么定义的？
生：点电荷所受电场力与它所带电荷量的比值，也就是试探电荷的力与电荷量的比值。
师：非常好，请坐。我们引入试探电荷，研究它的受力特征，发现力与电荷量成正比，在同一位置，力与电荷量的比值是一定值，而在不同位置比值往往不同，所以我们就用力和电荷量的比值来定义了电场强度，它属于比值定义法。那我们能否用这种方法来寻找描述磁场强弱的物理量啊？比如要研究P点的磁场强弱，我们需要引入一个什么对象哦？
生：小磁针。
师：有道理，那小磁针放在该位置受磁场力的大小有没有可能与它本身的磁性强弱有关呢？
生：有可能。
师：但它本身的磁性强弱好不好量化？
生：很难。
师：所以很难对它进行进一步定量的分析。那有没有可以替代的？
生：通电导线。
师：那通电导线在该位置受磁场力的大小可能与哪些因素有关？
生：电流大小、导线长度。
师：对，电流和导线长度都便于定量的测量。那如果我要研究一个点的磁场的强弱，对通电导线的长度有什么要求？
生：长度要很短。
师：有道理，因为我们研究的是一个点的磁场的强弱，所以应该在该位置放一段很短的通电导线来分析它的受力。那物理上把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积称为电流元。但孤立的电流元并不存在，因为实际的导线总是有长度的，而导线不同位置实际上磁场强弱和方向往往不同。那怎么解决这个问题？
生：要是导线各个位置的磁场强弱和方向一样的话，比如将导线这样放置在磁场中，这个问题是不是就解决了？
师：很好。那磁场力与电流大小和导线长度到底有没有关系？有怎样的关系？我们接下来就通过实验研究它的受力特征，看能否找到描述磁场强弱的物理量。那这个实验我们需要测量哪些物理量哦？
生：电流大小、导线长度、磁场力。
师：很好，那你们能不能设计一个实验方案，将这三个量测量出来呀？接下来请小组讨论。讨论过程中思考这样三个问题：第一，怎样改变和测量电流大小？第二，怎样改变和测量导线的长度？第三，怎么测量磁场力？开场的小魔术能否给大家一点启示啊？现在开始讨论。你们想怎么测，教大家怎么说可以用电流的大小，平时电流大家怎么测？
生：用电流表。
师：那怎么改变电流大小？
生：可以改变电压。
师：是的诶，怎么改变导线的长度？
生：可以通过改变线圈的匝数。
师：请坐，那就像这样，我们研究的导线如果线圈为一匝的时候这里长度为L，如果是两匝的时候长度就为2L。看来的确可以通过改变线圈的匝数来改变导线的长度。而匝数的改变我们是通过接线柱的改变来实现，给大家提供了5个不同的长度。那请这组同学说一下你们是怎样测磁场力的呃？
生：我们是通过观察台秤示数的变化量，通过示数的变化量求出。
师：对，非常好，请坐，应该是示数的变化量乘以重力加速度。是不是这样诶？也就是通电前后的示数之差乘以重力加速度。其实台秤上面有一个特殊的按钮——清零按钮，通电之前台秤上有示数，按下清零按钮示数就会变为0。通电之后又会有一个示数，那这个示数表示什么意义？
生：就是它的变化量。
师：乘以重力加速度就等于磁场力，对吧？那弄清楚了这些问题，我们就可以开始探究了哟，那同学们，我们是不是考虑掉了一个因素哦？我发现导线在磁场中的方位是可以改变的，比如我转动磁铁，那导线与磁场的方向就发生改变了，这有没有可能也是影响磁场力大小的因素？
生：有可能。