演示通电导线在磁场中的受力

实验目的

探究通电导线在磁场中的受力情况，以及受力方向与电流方向、磁场方向的关系。

实验原理

通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关。只改变其中一个，受力方向改变；两者同时改变，受力方向不变。高中阶段，该力称为安培力，方向用左手定则判断；导线与磁场垂直时大小为 F = BIL。

实验器材

• 蹄形磁体
• 金属棒（或导线）
• 导轨或支架
• 电源
• 开关
• 滑动变阻器
• 导线

实验步骤

1. 把金属棒放在磁场中，连接电源、开关和滑动变阻器。
2. 闭合开关，观察金属棒是否运动及运动方向。
3. 对调电源正负极，观察金属棒运动方向的变化。
4. 把磁体上下翻转，保持电流方向不变，再观察运动方向。
5. 同时改变电流方向和磁场方向，观察运动方向。
6. 改变电流大小，比较受力运动的明显程度。

实验现象与结论

通电后金属棒在磁场中运动，说明受到了力的作用。只改变电流方向或只改变磁场方向，运动方向相反；两者同时改变，运动方向不变。电流越大，受力越明显。

注意事项

• 通电时间要短，防止导线发热。
• 电流不要过大，以免烧坏器材。
• 移动磁体时避免与金属棒相撞。

常见问题

通电导线受力方向跟什么有关？

跟电流方向和磁场方向有关。只改变其一，受力方向改变；两者同时改变，方向不变。

左手定则怎样判断安培力方向？

让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是安培力的方向。