安培力的演示實驗　由物理網(wǎng)資料整理

1 實驗器材與裝置

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，長是寬的二倍(10cm×5cm)，N極向上(或向下);取兩條薄銅片P、Q，長約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所示的實驗裝置，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導(dǎo)線構(gòu)成電路，電源可選用蓄電池或干電池。

 

2 實驗原理

將導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒上通有電流，在磁場力(安培力)作用下運動，從指定起點A開始，導(dǎo)體棒在磁場中運動的距離為S0，在導(dǎo)軌上運動的距離為S。由于桌面水平，則f不變，且保持每次實驗的導(dǎo)體棒從同一位置A出發(fā)，則S0就不變。由動能定理可得：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 實驗方法

(1)在磁場中導(dǎo)體棒長度一定時，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)軌上的固定標記處，電源選用2V蓄電池或二節(jié)干電池，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒運動的距離為S1(從刻度尺上讀出)。②將導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上的固定標記處，電源選用4V蓄電池或四節(jié)干電池，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒運動的距離為S2。③比較S1、S2大小，得S2≈2S1，說明S∝I。④結(jié)論：F安∝I。

(2)在電流一定時，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)軌上的固定標記處，此時電流長度變成原來的兩倍。保持電源選用2V蓄電池或二節(jié)干電池。閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒運動距離為S3。②比較S1、S3大小，得S3≈2S1，說明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)以上實驗，分析電流方向，磁場方向，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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