安培力实验报告(北京科技大学物理实验报告)
安培力实验报告
安培力实验报告安培力实验报告引言：安培力实验是物理学中一项重要的实验，它以安培（A）作为单位度量电流的强度。
通过该实验，我们可以深入了解电流的产生和流动规律，进而揭示电磁现象的本质。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过测量电流在导线中的分布情况，验证安培力定律，并进一步探究电流与导线之间的关系。
二、实验器材与原理实验所需器材包括导线、电源、电流表、磁铁等。
实验原理基于安培力定律，即当电流通过导线时，导线周围会产生磁场，而磁场对导线会产生力，该力的大小与电流强度成正比。
三、实验步骤1. 将导线连接到电源上，并将电流表插入导线中。
2. 选取不同电流强度的电流值，如1A、2A、3A等，记录下电流表的读数。
3. 将磁铁靠近导线，观察电流表的读数变化情况。
4. 移动磁铁的位置，记录下电流表的读数变化情况。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们可以得到不同电流强度下的电流表读数。
根据安培力定律，当电流通过导线时，导线周围会产生磁场，而磁场对导线会产生力。
因此，当磁铁靠近导线时，由于磁场的作用，电流表的读数会发生变化。
实验结果显示，随着电流强度的增加，电流表的读数也随之增加。
这是因为电流强度增加会导致磁场的增强，从而产生更大的安培力。
实验中移动磁铁的位置，我们可以观察到电流表读数的变化。
当磁铁靠近导线时，电流表的读数会增加；而当磁铁远离导线时，电流表的读数会减小。
这进一步验证了安培力定律的正确性。
五、实验误差与改进在实验过程中，可能会存在一些误差，例如电流表的精度限制、导线的电阻等。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的电流表来测量电流强度，以提高实验结果的准确性。
2. 选用电阻较小的导线，以减小导线本身对电流的影响。
3. 在实验中尽量保持实验环境的稳定，避免外界因素对实验结果的干扰。
六、实验应用与意义安培力实验是理解电流与磁场相互作用的重要实验之一。
通过该实验，我们可以深入了解电流的产生和流动规律，揭示电磁现象的本质。
安培力实验创新MicrosoftWord文档(2)
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。
物理实验电磁感应与安培力实验设计
02
实验器材与装置
所需器材
电源
提供稳定的电流，用于产生磁场 。
导线
用于连接电源和实验装置，形成闭 合回路。
磁铁
用于产生磁场，与导线相互作用。
所需器材
01
02
03
04
电流表
测量导线中电流的大小。
电压表
测量导线两端电压的大小。
滑动变阻器
改变导线中的电阻，从而改变 电流和电压的大小。
铁架台等辅助器材
如采用数字化测量技术、自动化控制技术等，以提高实验的精度和效率
。同时，可以考虑引入现代物理学的先进理论和技术，对实验进行更深
入的研究和探讨。
06
实验总结与拓展
实验结论总结
电磁感应现象
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势，从 而产生感应电流。这一现象被称为电磁感应现象。
安培力
通电导线在磁场中受到力的作用，这个力被称为安培力。 安培力的大小与导线中的电流、磁场的磁感应强度以及导 线与磁场的相对角度有关。
安培力的计算
安培力的大小可以通过公式F=BIL来计算，其中F为安培力，B为磁感应强度，I为导线中 的电流，L为导线在磁场中的有效长度。
拓展延伸
电磁感应在生活中的应用
电磁感应现象在生活中有着广泛的应用，如发电机、电动 机、电磁炉等。通过了解这些应用，可以进一步加深对电 磁感应现象的理解。
安培力与磁场方向的关系
03
实验步骤与操作
准备工作
实验器材
准备电磁铁、导线、电流表、电压表 、滑动变阻器、开关等实验器材。
检查设备
检查实验器材是否完好，电路连接是 否正确。
搭建实验装置
按照实验需求搭建实验装置，连接好 电路。
安培力特性实验报告
安培力特性实验报告一、实验目的本实验旨在探究安培力的特性，包括安培力的大小、方向与电流、磁场的关系，深入理解安培力的本质和规律。
二、实验原理安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
根据安培定律，安培力的大小与电流强度、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其数学表达式为：＄F ＝ BIL\sin\theta$，其中$F$表示安培力，＄B$表示磁感应强度，＄I$表示电流强度，＄L$表示导线在磁场中的有效长度，＄＼theta$表示电流方向与磁场方向的夹角。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
三、实验器材1、蹄形磁铁2、直流电源3、滑动变阻器4、电流表5、电压表6、导线若干7、开关8、金属导轨9、金属棒四、实验步骤1、安装实验装置将蹄形磁铁水平放置在实验台上，确保磁场方向垂直于桌面。
将金属导轨固定在桌面上，并使其与磁场方向平行。
将金属棒放置在金属导轨上，用导线将金属棒、电源、滑动变阻器、电流表和开关串联起来。
2、测量金属棒的长度和电阻使用游标卡尺测量金属棒的长度，并记录下来。
使用欧姆表测量金属棒的电阻，并记录下来。
3、探究安培力与电流的关系保持磁场强度和金属棒在磁场中的长度不变，调节滑动变阻器，改变电流的大小。
分别记录不同电流值下电流表的示数和金属棒所受到的安培力大小。
4、探究安培力与磁场强度的关系保持电流和金属棒在磁场中的长度不变，更换不同强度的蹄形磁铁，改变磁场强度。
分别记录不同磁场强度下金属棒所受到的安培力大小。
5、探究安培力与金属棒在磁场中的长度的关系保持电流和磁场强度不变，改变金属棒在磁场中的长度。
分别记录不同长度下金属棒所受到的安培力大小。
6、探究安培力的方向改变电流的方向，观察金属棒所受到的安培力方向的变化。
改变磁场的方向，观察金属棒所受到的安培力方向的变化。
五、实验数据记录与处理1、安培力与电流的关系｜电流（A）｜安培力（N）｜｜｜｜｜1|01|｜2|02|｜3|03|以电流为横坐标，安培力为纵坐标，绘制安培力与电流的关系图像。
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。
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。
安培力实验定律
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。
探究安培力大小的新实验
探究安培力大小的新实验作者：李秀鹏来源：《物理教学探讨》2008年第15期新课程标准提倡学生的自主、合作的探究学习，培养学生具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。
物理实验教学是一个非常好的桥梁，然而教材中的有些实验，如果一味按教材去做，要么不易成功，要么现象不明显。
因此在学习中需要师生合作进行实验创新和改进，并且使学生经历过程，体验方法，培养学习兴趣。
1 教材的讲述关于安培力的大小，教材实验是将三块相同的蹄形磁铁并列放置，可认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，通电时，观察导线摆动的一个角度，通过角度我们可以比较安培力的大小，分别接通导线中的不同部分来改变导线的长度，电流由外部控制，先保持导线通电部分长度不变，改变电流大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度，观察这两个因素对磁场力的影响。
实验发现，通电导体长度一定时，电流越大，导线所受安培力就越大，电流一定时，通电导线越长，安培力也越大。
教材直接给出实验结论即通电导体在磁场中受到的安培力的大小，与导线得长度L成正比，由于与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比，用公式表示为F=BIL。
［1］此实验操作中效果不明显，也是直接给出一个定量表达式。
因而需要在教学中和学生一起探究改进，使得效果更好。
2 实验改进2.1 实验目的证明通电导体在磁场中所受安培力的定量表达式是：2.2 工作原理磁场对电流的作用力叫安培力，安培力（F）与磁感强度（B）电流强度（I）通电导体的长度（L）有关，那么我们可以通过控制变量法，保持其中的两个量不变，看F与其余一个量的关系，进行定量探讨，得出安培力F等于磁感应强度（B）电流强度（I）通电导体的长度（L）三者的乘积即F=BIL。
安培力的大小可以根据物理人教版第二册188页B组习题启示用天平测量（图2）。
［1］当导体中有电流通过时，天平不平衡，给左盘加入砝码或调解游码达到重新平衡断开电路时，可将天平上读出的值乘以重力加速度g即为安培力的大小。
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北京科技大学实验报告
安培力
实验目的
学会设计简单的实验方案，利用自组仪器合理搭建实验设备；学会用归纳法研究磁场中载流导线的受力规律。
实验原理
将一段通电导线置于以均匀磁场中，导线受到的安培力与磁场的方向和强弱、载流方向和强度大小、导体形状和尺寸相关。
实验仪器
天平LGN310、矩形磁极一对、电磁线圈两个、U形铁芯一个、4个尺寸不同的导体、直流电源、电流表、轻质金属导线、开关、导线等。
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，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。