安培力演示仪
高二物理教案安培力的应用
高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自《高中物理》教材第二章第4节，详细内容为安培力的概念、计算方法及其应用。
重点学习安培力在电流载流子上的作用，以及安培力在现实生活中的应用实例。
二、教学目标1. 理解安培力的定义，掌握安培力的计算公式。
2. 能够运用安培力解决实际问题，分析安培力在电路中的作用。
3. 了解安培力在现实生活中的应用，提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点：安培力的计算方法及其应用。
难点：安培力方向的理解，安培力与电流、磁场的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪。
2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。
五、教学过程1. 实践情景引入（1）展示电流表，引导学生观察电流表的指针偏转，思考电流与力的关系。
（2）演示磁场对电流的作用，让学生感受安培力的存在。
2. 例题讲解（1）讲解安培力的定义，推导安培力的计算公式。
（2）通过例题，讲解如何运用安培力公式解决实际问题。
3. 随堂练习（1）让学生计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。
（2）分析安培力在电路中的应用实例。
4. 讨论与分享（1）引导学生讨论安培力在生活中的应用。
（2）分享安培力相关的故事和趣事。
（2）评价学生对安培力的理解程度。
六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的计算公式3. 安培力的应用实例4. 生活中的安培力七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。
（2）分析安培力在电路中的应用。
2. 答案：（1）安培力大小：F = BILsinθ（2）安培力在电路中的应用：电动机、发电机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解程度，以及对安培力计算公式的掌握情况。
2. 拓展延伸：（1）研究安培力在磁场中的分布规律。
（2）探讨安培力在新型能源领域的应用前景。
重点和难点解析1. 安培力的定义及计算公式2. 安培力的方向理解3. 安培力在现实生活中的应用实例4. 教学过程中的实践情景引入和例题讲解5. 作业设计和课后反思一、安培力的定义及计算公式安培力的定义为：当电流通过导线时，若该导线处于磁场中，导线将受到一个垂直于电流方向和磁场方向的力，称为安培力。
电磁学实验报告
电磁学实验报告一、实验目的本次电磁学实验的主要目的是通过一系列的实验操作和观察，深入理解电磁学中的基本概念和规律，掌握电磁学实验的基本方法和技能，培养实验操作能力和数据处理能力，以及提高对电磁现象的分析和解决问题的能力。
二、实验原理1、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
其数学表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量。
2、安培定律通电直导线周围存在磁场，磁场的强度与电流强度成正比，与距离成反比。
其数学表达式为：＄B ＝＼frac{＼mu_0 I}｛2\pi r}＄，其中$＼mu_0$为真空磁导率。
3、法拉第电磁感应定律当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，其大小与磁通量的变化率成正比。
其数学表达式为：＄＼varepsilon ＝N\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中$N$为线圈匝数。
三、实验仪器1、静电计用于测量静电场中的电势差。
2、库仑扭秤用于验证库仑定律。
3、安培力演示仪用于演示通电导线在磁场中受到的安培力。
4、电磁感应演示仪用于演示法拉第电磁感应现象。
5、电源、导线、电阻等提供电能和组成电路。
四、实验内容与步骤实验一：库仑定律的验证1、安装库仑扭秤，调整使其处于水平状态。
2、给两个小球分别带上一定量的电荷，测量它们之间的距离和扭转角度。
3、改变电荷量和距离，重复测量，记录数据。
实验二：安培力的研究1、连接电路，将通电直导线放入磁场中。
2、改变电流大小和磁场方向，观察导线的受力情况。
3、测量不同条件下导线的受力大小，记录数据。
实验三：法拉第电磁感应现象的观察1、连接电磁感应演示仪，使磁铁在线圈中快速插拔。
2、观察电流表的指针偏转情况，记录感应电流的大小和方向。
3、改变磁铁的插拔速度和线圈的匝数，观察感应电流的变化。
五、实验数据记录与处理实验一：库仑定律的验证｜实验次数｜电荷量 q1（C）｜电荷量 q2（C）｜距离 r（m）｜扭转角度（°）｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 10×10^－6 ｜ 20×10^－6 ｜ 02 ｜ 15 ｜｜ 2 ｜ 20×10^－6 ｜ 30×10^－6 ｜ 03 ｜ 20 ｜｜ 3 ｜ 30×10^－6 ｜ 40×10^－6 ｜ 04 ｜ 25 ｜根据库仑定律$F ＝k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，计算出理论的库仑力，与实验测量的扭转角度对应的力进行比较，验证库仑定律的正确性。
自制安培力演示仪
物理 通报
实验创 新
根据 装 配 图 ， 两个小 木 螺钉将 ２ ｍ×２ ｍ 用 ０ｍ ０ｍ ×１０ｍｍ的木 条垂 直 固定在 底 座上 ， 图 ５ 示 （ ２ 如 所 单
位 ． ｌ） ＊Ｔ． ｌ １ ＇ ｎ
图 ５
ｍｎ 杆 ） Ｉ横 ． （） ５ 带指 示针 的弹簧 （ 端 固定 一 根 细绳 ， 一 另一
端有 一钩 子 ） ．
（） ２ 如果只改变电流的方 向， 其他条件不变 ， 再 做实验 ， 观察悬线偏离竖直的方 向向右 ， 则受到的安 培力的方向也改变 ， 其方向水平 向右 ． （） ３ 如果再改变磁场的方向做 实验 ， 观察悬线
图７
（） ５ 安装金属叶轮和大传动轮
取 一根 自行 车 幅 条 ， 钢丝 钳 将 不 带螺 丝 扣 部 用 分 截 去后 得到 约 １０ｉｒ 的一段 ， ２ ｉ长 ｒｌ ｎ 并用 钳子 把 幅条
３ 使用 方法
把 风力发 电机模 型放 置在 风 力 较 大 的地 方 ， 如 地势较 高 的大路 两 侧空 旷地 带及 通风 对 流好 的楼 窗 台上 ， 叶轮 在风力 作 用 下发 生 旋 转 并 带 动 传 动 轮机
不带螺丝扣一端折成“ ” ｕ 形形状作为传动轴 ． 把传
动轴 直 的一 端 穿过 大 传 动 轮 中心 圆孔 后 ， ” ”形 将 Ｕ
端安装在大传动轮上并用胶粘接 固定好 ． 在支架上
离底板 表 面约 １０ｌｎ高度 处 水 平 方 向钻 孔 径 大 小 ２ ｉ ｎ 稍 大 于 幅条直径 的圆孔 ， 选取 长 约 １０Ⅱｎ ０ Ⅱ 的硬 塑料
管插入支架 圆孔 中并将其牢牢 固定在支架上 ． 在传 动轴上套人垫片后 将其插入塑料管 中， 接着再安装
自制地安培力演示仪
自制的安培力演示仪刘万强松滋市第一中学 湖北 荆州（434200）安培力是高中物理的一个重要知识点，也是近几年来高考的一个热点。
在安培力大小的新课教学中，过去往往教师通过实验只能定性研究它的大小，最多只能半定量的研究，探讨不完全。
如何准确探讨安培力的大小，一直是教学中的一个难点，困扰着中学物理教师。
为了激发学生的科学探讨热情，培育学生主动参与意识、动手和观看能力，提高实验成效，本人设计了一个能够准确信量探讨安培力大小的演示仪，成效专门好。
一.实验装置简介⑴长方体底座（长×宽×高：800mm ×250mm ×100mm ） ⑵竖直直立的背板（长×高：800mm ×300mm ） ⑶弹力大小标尺（范围：）⑷长木质立柱（高：700mm ，顶端附有长为300mm 横杆） ⑸带指示针的弹簧（一端固定一根细绳，另一端有一钩子）⑹自制铜质导线（长：220mm ，上面有4个接线柱，相邻两接线柱的中心距为50mm ，两根竖直悬线，如图2） ⑺蹄形磁铁（每组同型号3个，磁性不同的两组）和铁钉假设干 ⑻卡线橡胶摩擦片（带转柄，右边视图如图3） ⑼铅垂线及小锤 ⑽电流表（量程：0-3A, 如图4）⑾学生电源E(电池组×4节) ⑿滑动变阻器R(0-10Ω)图2 自制铜质导线悬挂线 挂弹簧的小环 安装接线柱 的小孔 ab c d⑺ ⑵ ⑶ ⑻ ⑷⑴图1 整体图 单位：N 0 1 2 3 安培力演示仪⑹⑸ ⑼图3 卡线摩擦片甲：线未卡住乙：线被卡住卡销图4R铜质导线图5AKE二.实验操作与数据处置1.安培力方向的探讨在自制铜质导线上不挂带有指示针的弹簧，将装置固定好，用导线依照图5将各元件连接好。
让磁场的方向竖直向下，且水平向里的电流，观看悬线偏离竖直的方向向左，那么受到的安培力的方向水平向左。
若是只改变电流的方向再做实验，其他条件不变，观看悬线偏离竖直的方向向右，那么受到的安培力的方向也改变，其方向水平向右。
安培力演示仪[实用新型专利]
![安培力演示仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/06f8565cb94ae45c3b3567ec102de2bd9705de72.png)
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2015.02.11C N 204155523U (21)申请号 201420676931.9(22)申请日 2014.11.14G09B 23/18(2006.01)(73)专利权人广东文理职业学院地址524400 广东省湛江市廉江经济开发区78号(72)发明人文迪(54)实用新型名称安培力演示仪(57)摘要本实用新型属于物理教具领域，尤其是用于电磁学教学的领域。
现有电磁学教具已经非常丰富，但是，还是有不便于演示和研究的实验。
为了弥补现有教具的不足，本实用新型提出一种电磁现象演示装置，本实用新型是这样的：安培力演示仪，包括底座，其特征是：设置有和底座固定连接的矩形框架，矩形框架采用绝缘材料制成，矩形框架的上棱设有沿竖直方向改变进深的螺杆，螺杆下端位于矩形框架上棱的下方，且螺杆下端位于矩形框架下棱的上方，螺杆由铁制成，矩形框架的两个竖直方向的棱各设有一个接线柱，两接线柱之间固定连接有一根电阻丝，还包括：用于吸引在螺杆下端的永磁体。
本实用新型结构简单，对学生探究活动有益处。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 204155523 U1.安培力演示仪，包括底座，其特征是：设置有和底座固定连接的矩形框架，矩形框架所在平面为竖直平面，且矩形框架有两条棱位于水平方向，另两条棱位于竖直方向，矩形框架采用绝缘材料制成，矩形框架的上棱设有沿竖直方向改变进深的螺杆，螺杆下端位于矩形框架上棱的下方，且螺杆下端位于矩形框架下棱的上方，螺杆由铁制成，矩形框架的两个竖直方向的棱各设有一个接线柱，两接线柱之间固定连接有一根电阻丝，还包括：用于吸引在螺杆下端的永磁体。
安培力演示仪技术领域[0001] 本实用新型属于物理教具领域，尤其是用于电磁学教学的领域。
2024年高二物理教案安培力的应用
2024年高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自人教版高二物理选修31第二章第五节《安培力的应用》。
主要内容包括：磁场对电流的作用力——安培力，安培力大小的计算，安培力方向的判定，安培力在日常生活和工业中的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力大小的计算和方向的判定。
2. 了解安培力在日常生活和工业中的应用，培养学生的科学素养。
3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
三、教学难点与重点重点：安培力大小的计算和方向的判定。
难点：安培力在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪。
2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁场演示器，引导学生观察电流表指针在磁场中的偏转，提出问题：电流在磁场中会受到力的作用吗？2. 例题讲解：讲解安培力的大小计算和方向判定，结合安培力演示仪进行演示。
3. 随堂练习：让学生计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
4. 知识拓展：介绍安培力在日常生活和工业中的应用，如电机、发电机等。
5. 小组讨论：分组讨论安培力的应用实例，培养学生的团队合作精神。
六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力大小的计算3. 安培力方向的判定4. 安培力的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给定电流和磁场，计算安培力的大小和方向。
（2）应用题：简述安培力在日常生活中的应用实例。
2. 答案：（1）计算题答案：根据安培力公式计算得出。
（2）应用题答案：如电风扇、洗衣机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等多种教学手段，使学生掌握了安培力的计算和方向判定，培养了学生的实验操作能力和团队合作精神。
2. 拓展延伸：引导学生关注安培力在现代科技领域中的应用，如磁悬浮列车、粒子加速器等，激发学生的探索兴趣。
重点和难点解析：1. 安培力大小的计算和方向的判定。
2024年高中物理人教版安培力教案
2024年高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自2024年高中物理人教版教材第二章第4节“磁场对电流的作用”，详细内容如下：1. 磁场对电流的作用力——安培力的概念及计算公式；2. 安培力方向的判定——左手定则；3. 安培力在直线电流和圆形电流中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力产生的原理；2. 使学生掌握左手定则，并能熟练运用判定安培力的方向；3. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的概念及计算公式，左手定则的应用。
难点：安培力方向的理解和判定，安培力与洛伦兹力的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示器、投影仪；2. 学具：学生分组实验器材（电流表、导线、磁铁、电源等）。
五、教学过程1. 引入：通过展示磁悬浮列车、电动机等实际应用，引导学生思考磁场与电流之间的关系；2. 讲解：讲解安培力的概念、计算公式及左手定则；3. 演示：运用教具演示安培力的产生及方向判定，让学生直观感受安培力的存在；4. 实践：学生分组进行实验，测量不同电流、磁场下安培力的大小，加深对安培力的理解；5. 例题讲解：讲解安培力在实际问题中的应用，如直线电流、圆形电流的安培力计算；6. 随堂练习：布置相关习题，让学生及时巩固所学知识；六、板书设计1. 安培力的概念、计算公式；2. 左手定则的应用；3. 安培力在实际问题中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：求直线电流在磁场中受到的安培力；（2）判断题：判断圆形电流在磁场中的安培力方向；（3）应用题：分析安培力在电动机中的作用。
2. 答案：见附录。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生了解安培力的应用领域，如磁悬浮列车、电动机等，激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定；2. 教具与学具的准备；3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习；4. 板书设计；5. 作业设计；6. 课后反思及拓展延伸。
安培力定量演示仪
线 双线 并 绕 １０ ， 出线 圈 用 透 明胶 带 扎 紧 ， ０Ｔ取 引
出抽 头 （ 可改 变 线 圈 长 度为 Ｌ ２ ） 、Ｌ 。② 用 红 色 塑 料垫 板 按 图 ２ ｂ做 成 指针 ； 取 ２ ５ ｌ 的铝 芯 塑 截 ．ｍｌ ｌ ２
用“ ２ Ｖ ０ Ｗ” ２ ０ ３ ０ 电炉丝 ４条 ， 端各取 两 圈弯 两
维普资讯
安培 力 定 量 示 演 仪
口 吴亿 年
福 建 省 同安第 一 中学 ３ １０ ６ １０
１ 教具装 置 圈 （ 图 １ 如 ）
２ 仪 器特点 殛 用途 （ ）特 点 １
①新教 材 （ 人教 版 、 山东版 、 广东 版 ） 中实验 难
个 眼睛大小 的观察 孔 贴在套 筒 上 。如 图 ３所示 。
（ ） 用 方 法 ２使
当， 使像 高 ｚ和 ｆ都 是屏 上 小方 格 的整数 倍 。 。 ：
（ 收稿 日期 ：０６０ ．１ ２０．５３ ）
－
２ ８
Ｅ ｕ ａｉｎ ｌＥ ｕｐ ｎ ｄ Ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｏ ． ２ ｄ ｃ ｔ ａ ｑ ｉｍｅ ｔ ｏ Ａｎ ｘ ｅｉ ｎ １２ ，Ｎｏ １ ，Ｎ ｖｍｂ ｒ ０ ６ ｍ Ｖ ． １ ｏ ｅ ｅ ０ ２
表２ ， 个 不锈 钢 板 （ 作 电箱 用 ） 电子零 配 件 。 制 ，
４ 制 作方 法
方 案 一 ： 弹 簧 秤 测 定 安 培 力 （ 图 １ 用 见 ）
课堂教 学 ： 定量 演示 ； 外 ： 半 课 中学 生 实 验 课 题 研究 ； 学 ： 大 普通 物 理实验 和演示 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在 饮料筒 上靠 近屏 的一端 紧套 一个用 硬纸 板做 成 的筒 （ 最好 在 筒 内安装 一 面凸透镜 ， 制 凸透镜 到 控
教具设计(简易电动机和安培力演示仪)
全国第九届大学生物理教具设计展示参赛学校：长江大学参赛教具：简易电动机、安培力演示仪设计者：赵申强自制教具----简易电动机制作者：赵申强一、图片二、设计原理与思想利用通电导线在磁场中的受力，即安培力，给线圈提供动力，使线圈三、材料准备漆包线绕制的线圈，磁铁，4V~9V的直流电源，单刀开关，导线，支架。
四、演示操作步骤：①先将线圈安装在支架上，把磁铁放在线圈的下方。
②连好电路后，反复将开关闭合、断开，直到线圈转动起来。
五、演示效果现象十分明显，线圈会平稳快速的转动起来，还可以在转轴上面加扇叶，转起来。
六、注意事项当线圈不转时，一定要断开开关，以免烧坏电源。
下一页接：安培力演示仪自制教具----安培力演示仪制作者：赵申强一、图示二、设计原理与思想通有电流的铝棒在磁场的作用下，产生安培力，使铝棒在导轨上滚动。
当滚到凹槽上面时，此时二极管发光，用以指示此时铝棒中电流的方向，这也是本实验教具创新的地方。
三、材料准备绿色发光二极管（20~30个），铝棒一根（15cm~20cm），金属导轨（条状铝板），块状磁铁（60mm×40mm×10mm）,双刀开关，导线，学生稳压电源，有机玻璃板四、实验演示操作与步骤①先接通电源，红线接正极，绿线接负极，并且事先断开开关。
②将磁铁放在导轨之间，并且N极朝上，再把铝棒放在磁铁正上方的一段导轨上，③将双刀双掷开关朝上拨，此时铝棒会朝某个方向滚动，直到停在凹槽中，接着绿色的发光二极管会亮起来，呈现一个向左的方向箭头，表示铝棒中的电流方向朝左，④断开开关，将铝棒放回原位，然后再把开关朝下拨，铝棒再次朝着某个方向滚动，直到停在凹槽中，接着绿色的发光二极管会亮起来，并呈现一个向右的方向箭头，用以表示铝棒中的电流方向朝右。
⑤断开开关，这时将磁铁的S极朝上，铝棒放回原位。
⑥重复③④的操作。
五、原理简图六、演示效果当闭合开关时，铝棒会明显的朝某个方向运动，当铝棒调入凹槽时，二极管会发光，用来指示铝棒中的电流方向。
大学物理演示实验室展品
共振系列实验
（共振环演示）
共振系列实验
（共振小娃演示）
环形驻波演示
“波”的合成演示仪
热力学
记忆合金水车
温差发电
黑体辐射
内然机
太阳能赛车
热力学第二定律
太阳能飞机
空气热机
空气粘滞力
热辐射
半导体热堆热机
速率分布
居里点演示
热气球
蒸汽机模型
其他
三球仪
莫比乌斯球
回顾与展望
系列展板
光栅立体画
互补色图像
电磁炮
帕尔贴效应
温差电磁铁演示仪
手触蓄电装置
高压带电作业
对比式楞次定律
辉光放电与分子
平均自由程实验
异形导体表面
电荷分布演示
亥姆霍兹线圈
演示仪
数据化系统
长江三峡水轮
发电机组模型
力学
流体演示仪
角动量合成演示
神秘的普氏摆
旋转系列演示
阿基米德螺旋
锥体上滚
角速度矢量合成
动量守恒演示
转动惯量演示
飞机升力
空间弯曲
球列碰撞仪
伯努力悬浮盘
科里奥利力
混沌摆
角动量守恒演示
逆风行舟
耦合摆研究实验
流速与压强
离心力演示
茹科夫斯基转椅
回转仪
陀螺仪
永动轮
能量穿梭机
振动和波
水波演示
孤波演示仪
圆偏振波实验
碰撞打靶实验
声聚焦
简谐振动合成
液体驻波演示
水驻波演示
玻尔共振仪
傅科摆
多普勒效应
绳驻波
分子运动演示
纵波
“拍”的合成演示仪
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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。
1.1安培力 课件-高中物理粤教版(2019)选择性必修第二册(共26张PPT)
电路实物图
电脑界面图
三、安培力的大小
1.表达式:
F=ILBsin θ
2.适用条件: 匀强磁场
3.理解:
• θ是导线与磁场方向的夹角
• F与B、I、L及θ均有关
• 对于弯曲导线，L是有效长度
L 等于连接两端点直线的长度，
相应的电流沿 L 由始端流向末端。
三、安培力的大小
3、解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是
二、安培力的方向
3、判断安培力方向的理论方法
弗莱明的理论方法：
将左手的大拇指、食指和中指
伸直，使其在空间中相互垂直
，食指方向代表磁场方向，中
指代表电流方向，那拇指所指
的方向就是受力方向。
二、安培力的方向
4、左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直且都与手掌共面；让
磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所
根据左手定则，可知金属棒受到
的安培力方向为水平向右。
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
电流大小为I。金属棒由干受到安培力作用而沿轨道向前滚动，
忽略金属棒与导轨之间的摩擦。
同学丙：适当增大金属棒中的电流。谁的建议可行？为什么？
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
分析：
导体棒作为研究对象
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
安培力演示器实验报告
安培力演示器实验报告实验目的：1、在拓展知识面的同时训练学生的动手操作能力；记忆合金水车：形状记忆合金是一种特殊的功能材料，它可以记住加工好的形状，当外力或温度改变使其形状发生改变的时候，只要适当的加热就可以恢复原来的形状。
该装置让所选记忆合金周期性地与高温热源和低温热源接触，形状随之周期性地变化，从而驱动水车轮的转动，形象地展示了热变为功的过程和形状记忆合金的特性和用途。
该种形状记忆合金为镍钛合金，有双程记忆功能（即能记忆温度高低两种情况下的形状）可以有上百万次的变形和恢复。
镍钛合金还有相当好的生物相容性，相变温度较低，约在40-50℃，医学上用于脊柱侧歪、骨骼畸形等的矫正。
经典置换式热气机：利用酒精灯的热量驱动一组活塞、连杆和转轮往复运动，工作物质为封闭在透明活塞筒中的空气。
活塞和工作物质在往复过程中完成吸放热和能量转化，工作过程形象直观，是对热力学定律和热机原理极好的阐释。
其透明活塞材料为石英玻璃，主要特点是热胀冷缩系数小，透光性好。
耐腐蚀性强。
投影式伽耳顿板：可以用来验证大量随机物理事件共同遵循的统计物理规律。
统计物理规律因等概率假设则其结果可靠，在应用方面很广泛，比如相对论基本假设的提出等等。
辉光盘：利用低压气体分子在在高频强电场中激发、碰撞、电离、复合的过程，外界声音影响电场分布从而影响电子运动，在盘上显示出形状变化的荧光。
昆特管（声驻波演示）：利用管中泡沫小球在声驻波场中形成的“泡沫墙”将看不见的声波显示出来，实现了抽象概念的具象化。
该装置的缺点是无法消除静电的影响：泡沫小球帖在管内壁上。
气柱共鸣声速测量装置：通过气柱共鸣测量声速。
热声效应演示仪：所谓热声效应是指在可压缩流体的声震荡与固体介质之间由于热相互作用而产生的均能量。
相当巧妙地利用谐振管中声驻波的能量，将热声堆下面的能量“泵”到上面来，使热声堆上下产生将近10℃的温差，是一种声制冷的方法。
其工作过程为：谐振管上部为一个热声堆，下部为一个扬声器。
安培力定量演示仪的设计与实验教学
安培力定量演示仪的设计与实验教学一、仪器设计背景现有高中物理教材中关于安培力有两方面的实验：一是如何确定安培力的方向，二是研究安培力的大小取决于哪些因素。
1.安培力的方向传统的实验装置如图1所示，用通过电流I的导体ef在水平轨道ab ，cd 上运动显示它在磁场B中受到了安培力。
在此特定条件下，导体运动v的方向恰好与安培力F的方向一致，在初中讨论安培力的方向，如此即可。
但在高中，若将磁场B改为非竖直方向（如图2所示），或使导体ef不与轨道垂直（如图3所示），会看到ef仍然沿轨道水平运动。
这表明在这种条件下，由v的方向并不足以判定安培力F的方向。
原因是其运动受到了轨道的约束。
再者，对于I与B 不垂直的情况（如图4所示），更没有合适的实验来正确显示F的方向。
安培力定量演示仪解决了上述问题，能够直接、正确地显示F的方向总是垂直于I与B所决定的平面。
2.安培力的大小定量验证公式：。
传统的仪器是20世纪80年代研制的“电流天平”，能够相当精确地验证F与B，I，L的关系。
不足之处是：不能验证F与I跟B的夹角θ的关系，使用杠杆平衡测力不便于操作，需要配备大电流（3～5A）直流电源。
安培力定量演示仪采用钕铁硼强磁体形成较大空间的磁场，灵敏的数字电子秤测力解决了上述问题，适于做定量测量和全面验证。
二、仪器设计要点安培力定量演示仪设计新颖，改变了过去常规仪器的束缚，创造了一种新的实验方法。
采用钕铁硼强磁体作为磁场源，磁性极强。
采用超级电容作为电源，可以产生一般电源不能供给的大电流。
加之设计中采用了特殊技术，使金属棒可以跳起明显可见的高度，克服了金属棒在通电的一刹那，作用时间过短，合力的冲量太小，金属棒的动量变化不大的状况。
还可以用微小力传感器测量安培力的大小。
安培力公式为，使用数字电子秤（量程2N，感量0.001 N）测量安培力F与电流I大小的数量关系；改变线圈在磁场中的长度L，可以研究安培力F与L的关系；改变磁感应强度B，可以研究安培力F与B的关系；改变磁场与电流方向的夹角，可以研究安培力F与夹角的正弦值sinθ的关系。
自制安培力方向演示仪
自制安培力方向演示仪
张润生;潘诗莹;张绮梦;李德安
【期刊名称】《实验教学与仪器》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】从实现完备的实验器材、有对比度的实验现象以及便捷的操作方式入手,对“安培力的方向”传统实验进行改进。
改进后的教具,具有原理易懂、材料易得、效果明显、操作简单等优势,能有效帮助教师增强实验演示效果,提高教学效率。
【总页数】2页(P70-71)
【作者】张润生;潘诗莹;张绮梦;李德安
【作者单位】华南师范大学物理与电信工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.安培力的大小方向演示仪
2.自制安培力演示仪
3.自制可定量测量的安培力演示仪
4.2012北京市优秀自制教具评选活动专题③ 安培力定量演示仪的设计与实验教学
5.自制会唱歌的安培力演示仪
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安培定则演示仪及其工作原理
安培定则演示仪及其工作原理摘要：安培定则又称右手螺旋定则，它可以根据导线中电流的方向来确定感应磁场的方向。
它们之间的关系可以用右手来判断，即握拢四指伸直拇指，拇指所指的方向若为电流的方向，则四指所指的方向为磁场的方向，因此称为右手定则。
关键词：十进制计数器CD4017 电流感应 磁场感应时电路的振荡周期。
实验器材：1. 十进制计数器CD4017；2. 或非门CD4001；3. 6V 小灯泡 二极管 电容 22K 可变电阻 150K 电阻.设计原理：安培定则演示仪及其工作原理1. 十进制计数器CD4017显示驱动电路采用CD4017，它是一支16个引脚的扁平封装的集成电路，其中，1～7脚.9～10脚为10个输出端Q 0～Q9；16脚为电源正端，8脚为电源负端；14脚为正向计数脉冲输入端cp；13脚为负向计数脉冲输入端EN；12脚为进位输出端Q co；15脚为复位端R0在路中，由R3C3组成微分电路，每当接通电源时，有微分电路形成的复位脉冲使计数器复位，为计数做准备。
灯泡可采用6V的小灯泡。
CD4017面板布置图2.用发光二极管LED1～LED10的灯光流动来表示电流的流动及流动方向，则LED11～LED20的灯光流动就表示由电流感应而形成的磁场的方向。
根据这个原理所设计的安培定则演示仪是由电流和磁场显示器.发光管驱动电路.时钟脉冲发生器和电源等组成的。
（1）电流和磁场显示器。
采用高亮度发光二极管组成，其中，LED1～LED10用来表示电流及方向，用红色发光二极管组成并装置于透明塑料管中垂直放置。
LED11～LED20用来表示磁场及方向，用绿色发光二极管组成，固定在一块平面的塑料板上。
将垂直放置的LED1～LED10穿过平面放置的LED11～LED20的圆心组合而成。
（2）发光管驱动电路。
采用十进制计数器电路CD4017，在时钟脉冲的作用下，Q0～Q9顺序输出高电平，使发光二极管形成电流流动和磁场运动的效果。
自制地安培力演示仪
自制的安培力演示仪刘万强松滋市第一中学 湖北 荆州（434200）安培力是高中物理的一个重要知识点，也是近几年来高考的一个热点。
在安培力大小的新课教学中，过去往往教师通过实验只能定性研究它的大小，最多只能半定量的研究，探究不彻底。
如何准确探究安培力的大小，一直是教学中的一个难点，困扰着中学物理教师。
为了激发学生的科学探究热情，培养学生主动参与意识、动手和观察能力，提高实验效果，本人设计了一个能够准确定量探究安培力大小的演示仪，效果很好。
一.实验装置简介⑴长方体底座（长×宽×高：800mm ×250mm ×100mm ） ⑵竖直直立的背板（长×高：800mm ×300mm ） ⑶弹力大小标尺（范围：）⑷长木质立柱（高：700mm ，顶端附有长为300mm 横杆） ⑸带指示针的弹簧（一端固定一根细绳，另一端有一钩子）⑹自制铜质导线（长：220mm ，上面有4个接线柱，相邻两接线柱的中心距为50mm ，两根竖直悬线，如图2）⑺蹄形磁铁（每组同型号3个，磁性不同的两组）和铁钉若干 ⑻卡线橡胶摩擦片（带转柄，右侧视图如图3） ⑼铅垂线及小锤 ⑽电流表（量程：0-3A, 如图4）⑾学生电源E(电池组×4节) ⑿滑动变阻器R(0-10Ω)图2 自制铜质导线悬挂线 挂弹簧的小环 安装接线柱 的小孔 ab c d⑺ ⑵ ⑶ ⑻ ⑷⑴图1 整体图 单位：N 0 1 2 3 安培力演示仪⑹⑸ ⑼图3 卡线摩擦片甲：线未卡住乙：线被卡住卡销图4R铜质导线图5AKE二.实验操作与数据处理1.安培力方向的探究在自制铜质导线上不挂带有指示针的弹簧，将装置固定好，用导线按照图5将各元件连接好。
让磁场的方向竖直向下，且水平向里的电流，观察悬线偏离竖直的方向向左，则受到的安培力的方向水平向左。
如果只改变电流的方向再做实验，其他条件不变，观察悬线偏离竖直的方向向右，则受到的安培力的方向也改变，其方向水平向右。
旋转导体式安培力实验教学演示仪器
２０１９年第３期教育与装备研究技术应用旋转导体式安培力实验教学演示仪器王磊㊀陈建文摘㊀要：安培力是高中物理教学的一个重点和难点㊂文中针对目前该实验的常用实验仪器演示效果不强㊁实验现象单一㊁实验探究性较差等问题，把安培力理论㊁电化学理论和圆周运动理论结合起来制作了一种新型的安培力实验教学仪器㊂通电导体在安培力驱动下绕轴心旋转，并利用溶液导电的机械灵活性，保持导体棒旋转运动的持续性㊂通过观察导体棒的旋转快慢和旋转方向来进行实验探究，实验效果明显，实验现象持久，能够显著地提升安培力实验的课堂吸引力和教学效果㊂关键词：安培力；溶液；旋转；实验王磊，辽宁省盘锦市高级中学，一级教师；陈建文，辽宁省盘锦市辽东湾实验高级中学，一级教师㊂本文为盘锦市教育科学 十三五 规划２０１８年度立项课题 中学物理科学史与新型实验研究 （课题批准号：ＰＪＫＧ１３５－２０１８－００１）的研究成果㊂㊀㊀一㊁背景安培力的大小与方向是高中物理学习中一个很重要的知识点，它对学生继续学习洛伦兹力㊁电动机原理㊁交流电原理等电磁学理论起着重要的奠基作用㊂随着高考的改革，结合生活㊁生产实际对学生解决实际问题的能力的考查越来越突出［１］，结合实验现象的物理理论教学显得十分重要㊂目前，高中阶段演示安培力实验的仪器主要有 摆动式 和 导轨式 两种㊂前者如图１，把导体棒垂直吊置于蹄形磁铁中间，通电后导体棒在安培力的作用下摆起㊂这个实验是最常用的安培力演示实验，能够简单演示出安培力的现象，但实验效果一般，不能持久产生实验变化，难以引起学生的研究兴趣㊂后者如图２，由平行直导电轨道㊁闸刀开关㊁Ｕ形磁体及铜棒组成㊂将铜棒放到平行直导电轨道上，轨道置于Ｕ形磁体之间，接通电源后铜棒在安培力的作用下沿着平行直导轨运动，从而演示安培力的作用㊂但是由于导轨的摩擦阻力和导轨的接触不良等，需要的电流较大，实验效果往往断断续续，又因磁体的体积和有效磁场范围的限制，导体棒只能在小范围内运动，远离磁体后无实验效果［２］㊂所以 导轨式 实验几乎只存在实验习题中，而很少在实际教学中使用㊂图１㊀ 摆动式 安培力实验仪器上述两种实验设备显然难以满足学生对安１７技术应用教育与装备研究２０１９年第３期图２㊀ 导轨式 安培力实验仪器培力的研究兴趣，也无法达到新课程标准对学生为解决实际问题进行实验探究的要求［３］㊂笔者长期工作在教学一线，对该实验进行过多次优化设计，将安培力与原电池㊁圆周运动等结合，设计了一种新型的安培力演示实验仪器㊂该设计解决了目前安培力实验教学仪器实验效果不明显㊁课堂吸引力不足㊁演示现象单一㊁实验效率低等问题㊂相对于已有的实验设㊀㊀㊀㊀计，本设计有实验效果明显㊁课堂吸引力强㊁实验现象维持持久㊁跨理论跨学科综合实验教学（结合圆周运动和化学电解原理）等优点㊂而且本实验设计成本低廉，操作简单，可以推广至学生分组实验㊂本设计一旦应用，会显著提升安培力实验的教学效果，提升学生对科学实验的研究兴趣㊂㊀㊀二㊁实验设备（一）实验设计原理本设计所述的是一种用于物理课堂教学中的安培力实验演示仪器，其设计结构如图３所示㊂１ 溶液槽㊀２ 空腔㊀３ 支架㊀４ 电池㊀５ 转杆㊀６ 圆柱形永磁体７ 环形导电金属薄片㊀８ 导线㊀９ 导电转轴图３㊀实验仪器结构㊀㊀溶液槽１由非导电材料铸成，其底部中间凸起一个腔体２㊂溶液槽１内盛装导电盐溶液，溶液槽底贴放环形导电金属薄片７（非磁性材料，如铝㊁铜），金属薄片７浸泡在导电盐溶液底部并通过导线连接电池４㊂导线８一端连接电池，另一端连接导电转轴９，导电转轴９套接转杆５，转杆５另一端伸入溶液槽１中的盐溶液㊂电池４㊁导线８㊁转轴９㊁转杆５㊁盐溶液㊁金属薄片７形成闭合回路产生电流㊂溶液槽内部腔壳２内安装永磁体６，永磁体６在其周围产生磁场，对通有电流的转杆５有一个切向的安培力作用，使转杆５绕转轴９转动，随着转杆５方向变化，安培力方向也产生变化，但始终沿转杆５旋转轨迹的切线方向㊂安培力一直推动其旋转㊂增加电流强度可使安培力增大，转动速度加快，更换更有磁性的磁体，也能使转动变快㊂这样就验证了安培力和电流强度与磁感应强度的关系㊂本实验设备还可以用作化学实验验证各种溶液的导电性能㊂在其他条件不变的情况下，更换溶液槽１中的液体，根据转杆５的转动快慢能够比较出不同溶液的导电性㊂转杆５转动越快，溶液导电能力越强，反之越弱㊂同理，也可以验证同种电解质不同浓度的导电性能㊂一个设备多种用途㊂（二）实验设备的制作选择一个透明塑料盒，在其底部放置一个铝制圈接到塑料盒外，用热熔胶密封好㊂塑料盒中部放置一个圆柱形强磁体用绝缘皮套封好，做成一个溶液槽㊂溶液槽内装满盐溶液㊂做一个 Ｚ 形木架，木架顶端悬挂一个细铜线，铜线下端焊接一个粗铜丝㊂将一个能装有两节５号电池的电池２７２０１９年第３期教育与装备研究技术应用槽的正负两极一端接细铜丝，另一端接一个导电夹㊂把盐溶液槽放在木架顶端悬挂铜丝的正下方，使铜丝没入盐溶液但不碰触容器壁和下方铝线㊂电池槽装入电池使装置回路通电，通电的铜棒在安培力作用下不停旋转㊂㊀㊀三㊁探究内容（一）研究安培力方向当转杆中通以沿杆向上的电流时（图４），转杆逆时针旋转；当转杆通以沿杆向下的电流时（图５），转杆顺时针旋转㊂用左手定则加以判定得出结论：安培力方向符合左手定则㊂图４㊀逆时针旋转图５㊀顺时针旋转刨面原理图整体原理图（二）研究磁场对于安培力影响图６㊀Ｓ极向上的剖面图保持电流方向不变，改变永磁体的插入方向以改变磁场方向㊂当电流方向保持向上不变时，磁体Ｎ极朝上（图４），转杆逆时针旋转；Ｓ极朝上时（图６），转杆顺时针旋转㊂得出结论：磁场方向变为反向，安培力方向相反㊂保持其他条件不变，更换更强磁场的永磁体可以增加转杆的旋转速度，得出结论：磁场越强，安培力越大㊂㊀㊀（三）研究电流对于安培力的影响（１）改变溶液电阻控制电流保持电流方向和永磁体方向不变，改变溶液槽内溶液的浓度以改变溶液电阻［４］进而改变电流㊂溶液浓度高，溶液电阻小，导体棒中的电流大，旋转速度快，安培力大；溶液浓度低，溶液电阻大，导体棒中的电流小，旋转速度慢，安培力小㊂（２）改变电压高低来控制电流将设备电池部分改为外接直流学生电源，通过调节电压高低可改变电流强度大小㊂电压高，电流大时，转杆旋转速度快；电压低，电流小时，转杆旋转速度慢㊂得出结论：电流越大安培力越大㊂㊀㊀四㊁本设计的优点①实验效果明显，实验现象持久，课堂吸引力强；②巧妙地将安培力与圆周运动结合，根据圆周运动快慢判断安培力大小；③有机地将安培力与电化学联系起来，也可以当作化学实验设备，应用于判断溶液导电性能，一个设备多种用途；④本设备结实耐用，不易损坏，使用周期长；⑤本设备结构简单，可以推广成为学生分组实验㊂参考文献：［１］顾海涛．创新和改进实验仪器优化物理教学［Ｊ］．物理通报，２０１４，（１０）：７３－７４．［２］骆换昌．探究安培力实验的设计［Ｊ］．中国现代教育装备，２０１３，（１２）：３８－３９．［３］孙慧强．新课程标准理念下中学物理实验教学问题探讨［Ｊ］．科技资讯，２０１５，（４）：２２２－２２２．［４］蒋郴立，谢玲翠．比较电解质溶液导电能力实验条件的探讨［Ｊ］．中国教育技术装备，２００３，（６）：３４－３５．３７。
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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：B l I F ⨯=。
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。