安培力的演示實(shí)驗(yàn)　由物理網(wǎng)資料整理

1 實(shí)驗(yàn)器材與裝置

取兩塊大小相同的立方體磁鐵，磁鐵選用鐵氧體或鋁鐵硼磁性材料，長(zhǎng)是寬的二倍(10cm×5cm)，N極向上(或向下);取兩條薄銅片P、Q，長(zhǎng)約30cm，上下邊平行且較光滑，高度比磁鐵高度略高0.5cm左右。把兩薄銅片用兩鐵片固定在一塊磁鐵的兩側(cè)，充當(dāng)導(dǎo)軌，并在一銅片上貼有刻度尺，形成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在導(dǎo)軌上放置一根輕質(zhì)圓形導(dǎo)體棒(可選用空心天線)，兩薄銅片與電源通過(guò)導(dǎo)線構(gòu)成電路，電源可選用蓄電池或干電池。

 

2 實(shí)驗(yàn)原理

將導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒上通有電流，在磁場(chǎng)力(安培力)作用下運(yùn)動(dòng)，從指定起點(diǎn)A開(kāi)始，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為S0，在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的距離為S。由于桌面水平，則f不變，且保持每次實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)體棒從同一位置A出發(fā)，則S0就不變。由動(dòng)能定理可得：F安S0-fS=0。由此可得：F安/S=f/S0=定值，即F安∝S。要研究F安與I、L的關(guān)系，就只要研究S與I、L的關(guān)系。

3 實(shí)驗(yàn)方法

(1)在磁場(chǎng)中導(dǎo)體棒長(zhǎng)度一定時(shí)，研究F安與I的關(guān)系

①按圖1裝置，將導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上的固定標(biāo)記處，電源選用2V蓄電池或二節(jié)干電池，閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的距離為S1(從刻度尺上讀出)。②將導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上的固定標(biāo)記處，電源選用4V蓄電池或四節(jié)干電池，閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的距離為S2。③比較S1、S2大小，得S2≈2S1，說(shuō)明S∝I。④結(jié)論：F安∝I。

(2)在電流一定時(shí)，研究F安與L的關(guān)系

①將兩塊磁鐵并放在一起，N極與上述方向相同，導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上的固定標(biāo)記處，此時(shí)電流長(zhǎng)度變成原來(lái)的兩倍。保持電源選用2V蓄電池或二節(jié)干電池。閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離為S3。②比較S1、S3大小，得S3≈2S1，說(shuō)明S∝I。結(jié)論：F安∝I 。

(3)安培力的大小

由上述結(jié)論可得：F安∝I。

(4)判斷安培力的方向

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，分析電流方向，磁場(chǎng)方向，安培力方向，從三者方向關(guān)系，可總結(jié)出左手定則。

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