探究影响通电导线受力的因素

实验目的

探究安培力的大小和方向与电流、磁场、导线长度的关系。

实验原理

通电导线垂直于磁场放置时，安培力大小 F = BIL，其中 B 为磁感应强度，I 为电流，L 为导线在磁场中的有效长度。安培力的方向用左手定则判断，既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。实验采用控制变量法，导线偏转角越大，说明受力越大。

实验器材

• 蹄形磁铁（多块）
• 悬挂的导体棒
• 直流电源
• 滑动变阻器
• 开关
• 导线
• 铁架台

实验步骤

1. 把导体棒用细导线水平悬挂在蹄形磁铁的磁场中，接入电路
2. 闭合开关，记录导体棒的偏转方向和偏转角
3. 调节滑动变阻器改变电流，观察偏转角变化
4. 改变电流方向，观察偏转方向
5. 增加磁铁数量或改变磁铁的位置，观察变化
6. 改变导线在磁场中的长度，观察偏转角变化

实验现象与结论

电流增大，导线偏转角增大；电流方向改变，偏转方向相反；磁场增强，偏转角增大；导线在磁场中的长度增加，偏转角增大。说明安培力的大小与 B、I、L 有关，方向由电流方向和磁场方向共同决定。

注意事项

• 通电时间要短，避免导线发热
• 调节电流时从小到大
• 磁铁吸力大，注意防止夹手

常见问题

安培力的方向怎么判断？

用左手定则：磁感线穿入掌心，四指指向电流方向，拇指所指方向就是安培力方向。

电流与磁场平行时导线受力吗？

电流方向与磁场平行时，导线不受安培力。