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高中物理安培力实验是一种用来研究电流在磁场中所受力的实验。
安培力是电流在磁场中受到的力，其大小与电流强度、磁感应强度以及电流与磁场的夹角有关。
在进行安培力实验时，通常会使用导线、电源、磁铁和测力计等器材。
首先，将导线放置在磁场中，并通以电流。
然后，使用测力计测量导线所受的安培力大小，并记录下来。
接下来，可以通过改变电流的大小、磁场的方向和导线的放置位置等方式，来研究安培力大小与这些因素之间的关系。
在实验过程中，需要注意以下几点：
1. 保持电流、磁场和导线方向的稳定，避免外界干扰对实验结果的影响。
2. 在测量安培力时，需要保证测力计的精度和准确性，以避免误差的产生。
3. 在改变实验条件时，需要逐一改变，以便观察每个因素对安培力大小的影响。
通过安培力实验，可以帮助学生更好地理解电流在磁场中所受力的原理，加深对电磁现象的认识和理解。
同时，实验也可以培养学生的动手能力和实验技能，提高他们的科学素养和实验能力。
安培力定量演示实验邓兴龙;林明春【摘要】利用铅蓄电池、旋钮式调压器和数字式电流表等器件改进了安培力演示实验,改进后的实验装置能够定量地探究了安培力F与磁感应强度B、电流I、导线长度l及B与I的夹角θ的关系【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2017(037)009【总页数】3页(P55-56,60)【关键词】安培力;定量实验;磁感应强度;电流【作者】邓兴龙;林明春【作者单位】绵竹中学 ,四川绵竹618200;绵竹中学 ,四川绵竹618200【正文语种】中文【中图分类】G633.7高中物理安培力这一节涉及到2个演示实验：定性探究安培力F与电流大小I的关系，定性探究安培力F与导线长度l的关系，2个定性实验的结论笼统，无法精确探究与安培力有关的所有因素，更无法从实验中得出安培力大小的计算公式. 学生只能粗糙地感知与F有关的因素，却不能通过实验实现真正意义上的探究，寻找相关因素探究有关规律得出实验结论最后找到安培力大小计算公式，无法达到探究实验的目的，因此将定性实验加以改进形成完整的定量探究实验设备，辅助教学，并能够通过设计的实验装置，“一站式”完成定量探究F-B，F-I和F-l的正比关系以及F-θ的正弦函数关系，并能够通过实验数据得出安培力大小计算公式，以完成探究实验的目的.安培力定量演示实验装置如图1所示. 该装置用铅蓄电池代替学生电源，用旋钮式调压器代替滑动变阻器，用数字式电流表代替指针式电流表，读数方便快捷，携带方便.将磁铁受到的安培力的反作用力直接演化为导线圈受到磁场对其竖直方向的安培力. 从而能够通过电子秤将安培力F的大小量化,并通过滑动变阻器以及电流表量化电流I的大小,从而达到定量探究安培力F与电流I的关系. 选定n为60圈的线圈，通过改变I的大小得出数据(如表1所示)，利用Excel的图表功能拟合得到图2. 通过控制变量法以及描点绘图法作出F-I的函数关系图(过原点的直线)，得出安培力F∝I的实验结论.若要定量探究安培力F与导线长度l的关系，就得量化导线长度. 为此通过更换不同线圈匝数的导线圈的形式，达到调节变量l并量化的目的. 采用20，40，60，80，120匝共5组导线圈. 导线圈宽度为3 cm. 因此得到有效长度分别为0.6,1．2,1．8,2．4 m的5组不同长度导线圈，通过更换导线圈的方式改变导线长度，最后绘制F-l函数图像. 选定B=43 T，I=0.8 A,θ=90°，通过改变l的大小得出数据(如表2所示)，利用Excel的图表功能得到了图3. 根据函数图像得出安培力F∝l的函数关系.若要定量探究F-B的关系，首先是量化磁感应强度B的大小，并且能够改变B的大小从而完成定量探究目的，以改变平行磁铁(大面积平行磁铁之间的磁场为匀强磁场)之间的距离的方式，到达改变磁场大小的目的.改变距离从而改变B的大小，绘制函数图像得出F∝B的结论. 选定n=60圈，I=0.23 A，通过改变B的大小得出实验数据如表3所示，利用Excel的图表拟合得到图4.由以上3个定量探究实验得出F∝B，F∝I，F∝l从而得出F∝BIl的结论. 由于本实验每个数据都以国际制单位量化，因此本实验数据直接可以得出BIl的乘积在误差范围内等于F的关系式. 从而确定在BI垂直前提条件下安培力大小计算公式F=BIl. 若要定量探究F-θ的正弦函数关系，需通过旋转匀强磁场，并量化B与I夹角θ. 绘制F-θ函数图像得出F-θ的正弦函数关系. 选定n=40圈，I=0.4 A，通过改变θ的大小得出实验数据(如表4所示)，利用Excel的图表功能得到了图5.本实验误差较大，其最大原因是平行磁铁间并非真正的匀强磁场. 当磁场转到一定夹角时，导线圈靠近磁铁，使得磁场偏大从而产生严重误差. 但是依然能识别其正弦函数图像，得出实验结论F∝sinθ.最终得出安培力大小计算公式F=BIlsinθ.本文是笔者以安培力定性实验改定量实验的一次尝试，希望能够通过展示安培力实验的改进方法与过程，总结可以复制的改进实验的模式，让更多的高中实验变得生动有趣，让学生可以更多地参与到实验中，并从中得出结论，从而达到实验探究最根本的目的.。
姓名徐延兴姜凌霞阮明强学校襄阳市致远中学实验题目安培力定量测量创新实验实验目的对F=BIL的定量探究实验原理实验方法：控制变量法。
验装置改进的设计和制作（1）安培力的测量F:实验时为解决导线偏角难以测量或摩擦力不能测得的问题，将竖直方向磁场改为水平方向，并且直接直接把导体放在支架上，把支架放在电子秤，使导体通电后静止于水平方向磁场中，导体仅在竖直方向上受重力、弹力和安培力的作用。
利用电子秤，相互作用力测量安培力。
具体的讲，电子秤可以精确到0.01克即转化为力就是0.0001N，并且可以在未通电时调零，然后通电，若显示为正数，说明安培力向下，若是负数说明安培力向上。
（2）磁感应强度B：较大的匀强磁场很难获得，如图5所示我制作了通直流电的电磁铁，从而获得较大的磁感应强度，电源E1使用电池组，防止电压不稳。
（3）电流I的测量:利用灵敏电流表测量电流，通过改变电阻改变电流。
按图6电路连接好实验器材，右图为通电直线连接电路），E2用学生电源。
（4）导体长度L测量及改变:导体材料是铜线，如图7导体一端固定导线连接，另一端连接可移动连接。
器材材料自制直流电磁铁（提供匀强电场），学生电源，灵敏电流表，自制滑动改变长度的导体，自制导体支架，电子秤（闽制00000005号），电池组，滑动电阻器两个，开关两个，铁架台，导线若干。
实验操作步骤（可附装置图）（1）把仪器按图连接好，把电磁铁通电后，调节电子秤进行调零。
（2）关闭通电导体所在电路，读出电流表示数，读出电子秤称并且进行记录。
（3）在断开导体所在电路开关。
移动滑动变阻器，进行重复测量4次。
（4）把两个开关全部断开，然后接通电磁铁，电子秤再次调零。
然后接通导体读数记录。
（5）然后把两个开关全部断开，调节电磁铁的电源电压，之后接通电磁铁，电子秤调零，然后接通导体读书记录。
重复以上步骤在做几次。
（6）把两个开关全部断开，然后接通电磁铁，电子秤再次调零。
然后改变导体体长度量出长度，接通电路读数记录。
探究安培力实验的设计探究安培力是高中物理教学中的一个重要实验。
课程标准要求学生通过实验认识安培力，学会判断安培力的方向并计算匀强磁场中安培力的大小。
现有的有关安培力的演示器材，其演示效果并不理想，很难让学生对安培力的定量关系（F=BIL）有一个深刻的认识。
为此，笔者设计了两套实验器材，用于探究安培力的大小以及方向的规律。
一、背景现在中学阶段用来演示安培力的器材主要是J2447型安培力演示器。
它主要用来演示通电直导线在磁场中的受力情况，以便让学生掌握安培力的产生原理，以及安培力与电流方向、磁场方向三者之间的关系。
安培力演示器是演示安培力的主要实验器材，但实际演示效果并不理想。
例如：滚动的导线和导轨经常会接触不良，导致演示实验失败；仪器的可视范围较小，不利于做演示实验。
此外，演示通电导线与磁场方向平行和垂直两种不同情况的受力时，还要把两条通电导轨重新拆装。
而且如果学生想了解影响安培力大小的三个因素，J2447型安培力演示器无法演示。
为了能让学生在实验中更好地理解安培力以及相关的影响因素，笔者设计和制作了用于安培力教学的两套实验器材：安培力演示仪、探究安培力实验仪。
二、实验器材的制作1.安培力演示仪制作底座及导轨首先，选取60 cm×20 cm 的木板作为底座，对其表面进行打磨、上油漆，并用4个不锈钢支架将其支撑起来。
然后，裁剪2条60 cm×2 cm 的紫铜条，用锤子将其弄平整后再用砂纸打磨表面，将表面的氧化物去掉。
紧接着再对铜条进行打孔，把它们安装在底板上，并保持铜条间的距离为10 cm。
最后，把导线连接到铜条上，并用焊锡固定。
制作匀强磁场磁场由2块15 cm×10 cm的磁铁相对放置组成。
具体操作过程如下：先在铝合金管上分别挖4个10 cm×2 cm的方孔，接着将2块磁铁套在其中。
然后利用不锈钢条制作一个U型支架，最后再将套上铝合金管的2块磁铁安装在支架上。
用洛伦兹力演示仪演示安培力摘要：针对高二物理演示安培力实验遇到问题，提出解决问题的思路和方法，理论指导实践，解决问题。
关键词：电子束受力偏转洛伦兹力演示仪高二物理教学实践中，有高压感应圈给抽成真空的玻璃管两个电极加高压，演示电子束在磁场中受力偏转的安培力实验。
这个实验因高压感应圈带有大约1000伏至3000伏的电压，实际实验操作环节，由于各种的原因，无法避免出现漏电，不利于正常教学工作。
针对这样的问题，笔者思考很久，决定尽可能不使用高压感应圈。
那么现有的实验仪器中哪一个能展示出电子束呢？唯一的选择是洛伦兹力演示仪。
洛伦兹力演示仪是演示洛伦兹力的仪器，这个演示仪在高中物理演示实验器材里面是较高极的，且安全性比高压感应圈好很多。
无论是高压感应圈演示电子束偏转的安培力实验还是洛伦兹力演示实验，二者的共同点在于原理相同，即都是利用运动电荷在磁场中受到力的作用。
但二者结果不同。
有了这样的共识，还必须找出二者的不同之处。
二者的不同之处在哪里呢？实际教学经验告诉我们，高压感应圈只演示电子束的偏转，而洛伦兹力演示仪则显示电子束的径迹是一个圆。
找到相同与不同之处，也就找到了问题的关键所在。
也就是必须找到相同的电子束，不偏转的电子束。
如何找到？答案当然在洛伦兹力演示仪中。
洛伦兹力演示仪中有电子枪，电子枪可以发射电子束。
如何得到做实验理想的电子束呢？依据物理原理舍去偏转的磁场，结果就会出现一条绿色的平直的电子束，理论上行得通，实践中果然找到了，如下图1所示：接下来的步骤就是加外磁场，为什么是加外磁场呢？因为若是利用洛伦兹力演示仪原来的磁场，那么这个平直的电子束轨迹就是一个圆。
而外加磁场，则可以充分演示出电子束受力的偏转。
外加磁场加什么样子的有利于教学呢？实践工作中，我们加条形磁铁的磁场时，实验操作简单明了，实验效果好。
图1图2以上，就是在教学实践活动中，物理理论与实际相结合，解决了教学中实际问题，取得了理想的教学效果。
安培力的实验探究与应用安培力是指由电流通过导线所产生的磁场对于其他电流所施加的力。
安培力是电磁学中的重要概念，对于理解电磁现象以及应用于各个领域都具有重要意义。
本文将从实验探究和应用两个方面来介绍安培力的相关知识。
一、实验探究1.1 安培力实验的基本原理安培力实验主要通过在磁场中放置导线，通以电流，然后观察电流所受的力，来揭示电流与磁场之间的相互作用。
根据安培力的方向规则，我们可以得知导线所受的安培力方向与电流方向、磁场方向以及导线的相对位置有关。
1.2 安培力实验的装置和步骤安培力实验的装置主要包括导线、直流电源和磁铁。
首先，将导线弯成所需形状，然后将导线连接到直流电源上，使电流通过导线。
随后，将导线放置于磁铁的磁场中，观察导线所受的力以及力的方向。
可以采用静力平衡法、测力计等工具来测量安培力的大小。
1.3 安培力实验的影响因素安培力的大小受到多种因素的影响，包括电流大小、磁感应强度、导线长度、导线形状等。
通过改变这些因素，可以观察到安培力的变化规律，从而加深对安培力的理解。
二、应用领域2.1 电机原理电机是将电能转换为机械能的装置，其工作原理正是基于安培力的作用。
电机中的导线通以电流，在磁场的作用下产生安培力，推动导线运动，实现电能到机械能的转换。
2.2 电动磁铁电动磁铁是利用电流通过导线时产生的安培力来实现吸附铁磁物体的装置。
通过控制电流的大小可以控制电动磁铁的吸力。
电动磁铁广泛应用于物流、机械制造等领域。
2.3 磁力传感器磁力传感器是一种测量磁场强度的装置，其工作原理也是基于安培力的作用。
通过测量磁场中导线所受的安培力，可以推导出磁场的强度，实现对磁场的测量。
2.4 导航系统在导航系统中，常使用磁罗盘进行导航定位。
磁罗盘中的指针是通过电流通入导线所受的安培力来指示地球的磁北极方向，从而实现定位导航。
三、结语通过对安培力的实验探究和应用领域的介绍，我们可以看到安培力在电磁学中的重要作用。
实验探究帮助我们理解安培力的基本原理以及影响因素，而应用领域则展示了安培力在现实生活中的广泛应用。
安培力实验定律标题：安培力实验定律解析与应用导言：安培力实验定律是电磁学中的重要概念，被广泛应用于电路分析和电磁设备设计。
在本文中，我们将深入探讨安培力实验定律的原理、应用和实验方法，并通过实例说明其在现实生活中的重要性。
第一部分：安培力实验定律的原理1. 安培力实验定律的基本概念- 安培力实验定律是描述通过电流所产生的磁场之间相互作用力的定律。
- 根据安培力实验定律，电流元素之间的相互作用力与其之间的距离成反比，与电流强度成正比。
2. 安培力实验定律的数学表达- 数学公式：F = k * (I1 * I2) / r其中，F表示电流元素之间的相互作用力，k是一个比例常数，I1和I2分别表示两个电流元素的电流强度，r为它们之间的距离。
3. 安培力实验定律与库伦定律的关系- 安培力实验定律和库伦定律描述的都是相互作用力，但作用对象不同，安培力实验定律是描述电流元素之间的相互作用力，而库伦定律是描述电荷之间的相互作用力。
第二部分：安培力实验定律的应用1. 电路分析中的应用- 安培力实验定律可以用来计算电流元素之间的相互作用力，进而分析电路中的电流分布和电流通路。
- 通过安培力实验定律，可以推导出电流互感和电感的计算方法，为电路的设计和优化提供指导。
2. 电磁设备设计中的应用- 安培力实验定律在电磁设备设计中有着广泛的应用，如电动机、变压器等。
- 运用安培力实验定律，可以计算电流通过导线或线圈时所受的力，并据此进行设备的结构设计和电流容量的确定。
第三部分：安培力实验定律的实验方法1. 安培力实验定律的实验装置- 实验装置包括直流电源、导线、安培计、铁丝等。
- 通过固定一段导线，通过电流使其与另一段导线发生相互作用，然后利用安培计来测量相互作用力。
2. 实验步骤- 步骤1：连接实验装置，确保电路连接正确。
- 步骤2：调节电源的电流并记录。
- 步骤3：测量相互作用力并记录。
- 步骤4：根据实验数据计算力大小并分析结果。
安培力演示仪实验报告
篇一：安培力演示仪
安培力演示仪
实验现象
观察载流直导体，在磁场中受力的情况，验证载流直导体在磁场中受力的方向与
磁场和电流的方向三者之间的关系，即验证左手定则。
将载流直导体铜棒水平放在支
承导轨上，并调节其水平位置，使铜棒在马蹄形磁铁的磁场中间，接通电源并观察载
流直导体铜棒在导轨上滑动的方向；改变电流流通的方向（电源后面板的红色开关），
此时，载流铜棒将在导轨上沿相反方向滑动；通过底座导轨的滑块移动马蹄形磁铁，
使磁场相对载流铜棒移动，可以观察到载流铜棒也跟着一起运动。
物理原理
通电导体在磁场中，会受到磁场力的作用，称为安培力。
实验发现，对直导线，安培力的大小与方向由下式表示：F?Il?B。
可
见，力、电流和磁场三者成右手法则。
当然，也可以用
左手定则来确定安培力的方向。
即：伸直左手，使大拇指与其余四指相垂直，磁场穿过手心，让四指指向导体中通电电流的方向，则大拇指的方向就是磁场对电流作用力的方向，即导体所受的安培力的方向。
仪器功能
演示通电直导线在磁场中受力——安培力问题。
篇二：安培力的演示实验二
安培力的演示实验
目的：观察载流直导体，在磁场中受力的情况，验证载流直导体在磁场中受力的方向与磁场和电流的方向三者之间的关系，即验证左手定则。
观察磁聚焦现象实验目的：演示运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力和磁场对电子束的聚焦作用。
视错觉演示实验目的：通过对物理现象的观察与实验，深入了解人体的感觉机制。
本实验就是观察光的视错觉现象。
弹性球碰撞演示实验目的：
1、演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解。
2、演示弹性碰撞时能量的最大传递。
3、使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。
安培力的演示实验仪器：
①为马蹄形永磁铁，它是由高强度钕铁硼材料制成。
②
是将马蹄形电磁铁固定在竖直支柱上的顶丝。
③是带动马蹄形永磁铁沿水平方向左右移动的滑块。
④是双道滑轨。
⑤是载流直导体。
⑥是导轨，它用来支承载流直导体受力移动。
⑦是通电接线柱。
⑧是底座。
光电效应实验器材：光电效应演示仪器
磁聚焦现象实验器材：磁聚焦现象演示仪
①为马蹄形永磁铁，它是由高强度钕铁硼材料制成。
②是将马蹄形电磁铁固定在竖直支柱
上的顶丝。
③是带动马蹄形永磁铁沿水平方向左右移动的滑块。
④是双道滑轨。
⑤是载流直导体。
⑥是导轨，它用来支承载流直导体受力移动。
⑦是通电接线柱。
⑧是底座。
光电效应实验器材：光电效应演示仪器
磁聚焦现象实验器材：磁聚焦现象演示仪
②
③视错觉演示实验器材：视错觉演示仪
④
2、圆柱上端有一固定梯形平面窗。
⑤ 1、转速为10转/分的电机，带动直径为1.5cm的竖直圆柱沿一定方向转动。
弹性球碰撞演示实验器材：碰撞球实验仪安培力的演示实验原理：
通电导体在磁场中，会受到磁场力的作用，称为安培力。
实验发现，对直导线，安培力的大小与方向由下式表示：可见，力、电流和磁场三者成右手法则。
当然，也可以用左手定则来确定安培力的方向。
即：伸直左手，使大拇指与其余四指相垂直，磁场穿过手心，让四指指向导体中通电电流的方向，则大拇指的方向就是磁场对电流作用力的方向，即导体所受的安培力的方向。
观察磁聚焦现象实验原理：
如图1
所示，当带电粒子沿与磁场成角方向以速度斜向进入磁场时，磁场对其
场对的分运动作用，使之在垂直的平面内作匀速率圆周运动，磁方向上作匀速直线运动。
结果带电粒子沿的分运动无作用，粒子在沿
方向作螺旋线运动。
⑥
⑦带电粒子的回旋半径：
（1）
带电粒子的回旋周期：
（2）
带电粒子的螺距：
（3）从式（2）可知，带电粒子的回旋周期与速度大小无关。
图2
设有许多速度大小相同、方向各异的带电粒子组成的带电粒子束从
图2所示。
因为带电粒子的回旋周期将同时回到
其
聚于所在的那条母线
点出发，如与带电粒子的速度无关，所以，所有带电粒子上。
又由于各带电粒子速度方向各异即不同，各不相同，因此在同一时间内，它们沿母线前进的距离不等，即这些粒子不能会点。
角均很小时，，。
则从出发的带电各粒但当带电各粒子的
子将在时间内前进相同距离
（4）而会聚于点，此即“磁聚焦”。
电子显微镜中的“磁透镜”就是根据此原理而制成的。
视错觉演示实验原理：
当人或动物观察物体时，基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知。
篇三：安培力实验报告(北京科技大学物理实验报告)
北京科技大学实验报告
实验内容及步骤
（1）利用电流秤测量磁场中载流导体的受力。
（2）利用U形铁芯的两个电磁磁极产生较强的匀强磁场。
（3）调节砝码使天平达到平衡。
（4）改变励磁电流、载流线圈电流、载流线圈尺寸测量线圈所受安培力大小。
以研究安培力与磁场、载流、导线尺寸的关系。
数据测量结果：数据1（A）
数据3（C）
数据分析：
此次实验是为了研究载流导体在磁场中的受力规律的。
实验中主要研究安培力大小与励磁电流、载流线圈电流、载流线圈尺寸的关系。
实验数据中的“-”号表示反向测量时的电流。
并且，实验中以安培力向下方向为正。
需要说明的是，实验中，我们考虑到磁场太小时即使线圈电流很大也不能使得天平有很大偏转。
所以我们先在励磁电流为3A的情况下测出不同线圈电流所受的安培力的大小；然后再在线圈电流为3A的情况下测出不同励磁电流（及磁场强度）情况下的安培力大小。
这里其实也使用到了控制变量法的基本原理。
用各组数据的前一半数据可画出如下四张图形：
从四张图中可以清楚看到，当磁场、线圈尺寸、线圈匝数不变时，安培力和线圈电流成正比例关系，即：F∝I。
为了方便分析，可以把数据都放到一个图中（如下）：我们先分析一下A,B,C三组。
这三组数据的共同点是线圈匝数相同，所以说，在磁场中线圈长度越长，安培力随电流的变化速率越快。
那么两者的定量关系又如何呢？我们可以看到，线圈长度关系为：L(C)=2L(B)=4L(A)。
而三者对应的安培力是什么关系呢？我们可以从下图中看出，变化率也是两倍关系。
即：F∝L
C，D两组相比，我们知道：线圈匝数越多，变化率越大。
由公式可知，D的变化率是C的变化率的两倍。
为了更清楚看出此关系，我们可以画出两者的变化关系（如下）。
这样，我们就能看出两者的变化率几乎是两倍的关系。
因而，可以推断安培力F∝n（匝数）。
综上所述，安培力正比于线圈匝数，线圈中的电流和线圈在磁场中的长度，也就是说F∝nIL。
下面我们来讨论一下线圈电流不变的情况下上述结论是否成立，同时研究一下安培力与磁感应强度的关系。
根据数据A~D，可以画出如下的图形：
显然，安培力随着励磁电流增大，一直上升。
且两者
成正比例关系。
也就是说：F∝B，而四种情况的综合如下图所示：
我们可以用同样的方法得出安培力F∝nL，与上面的F∝I和F∝I结合起来我们就得到：F∝nBIL。
至此(本文来自：小草范文网:安培力演示仪实验报告)，我们就推出安培力随所有影响因素的变化关系了。
实验总结
此实验的构成十分简单，就是使用控制变量法来解决影响安培力的几个因素。
实验中，我们一共测量两组数据，即：控制励磁电流不变和控制样品电流不变，分别测量不同样品的安培力。
最为困难的也是最为费时间的是天平平衡的控制。
天平上标的不是质量，所以，我们没法测出安培力具体的数值，这也是我图中没有标明单位的原因。
因而说，此实验只是一个验证性质的实验，是定性的。
实验中得出的结论就是F∝nBIL，这也就是安培力的表达式了。
但是此实验中没办法得出它们的比例系数，因而只有到此为止了。
