安培力演示仪实验报告

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。