24035安培力演示器 使用说明
一、用途
该仪器供中学物理教学演示安培力的方向及安培力的大小(F)与电流强度(I)、通电导线的长度 (L)、磁感应强度(B)之间的关系。即F=IBL。
二、结构和原理
仪器结构如图一所示。
△△△
组成部分:刻度盘 指针 接线柱1 接线柱2 接线柱3 通电线框 磁极(红色为N极)底座
通电线框(导体)在匀强磁场中受安培力的作用发生偏移,同时线框受自身重力在水平方向的分力的作用,当二者达到平衡时线框平面偏转到某一角度静止(角度越大所受安培力越大),这个偏转的角度通过指针放大显示在刻度盘上。
三、使用方法
将仪器按图△△△安装好,并准备学生电源一台(或干电池4个)、单刀开关一个、10Ω〜20Ω滑动变阻器一个、导线若干。将以上仪器通过接线柱与线框组成串联电路。
1、演示磁场对通电导体的作用力和作用方向
a、将演示器的1、3接线柱接入电路中,接通电源(3-6V), 看到指针发生偏转,说明线框在磁场内受到力的作用,这个力就是安培力。改变电流方向,可发现指针偏转的方向也改变,说明安培力的方向与电
流方向有关;
b、此外安培力的方向还与磁场方向有关,将演示器的1、3接线柱接入电路中,保持电流强度不变,将上下磁极安装到另一支架上(如图二所示)△△△,使通电线框与磁场方向一致,此时指针不发生任何偏转,即通电线框所受的安培力为零。
2、演示安培力的大小与电流大小的关系
将演示器的1、3接线柱接入电路中,调节滑动变阻器减小其阻值以增大电路中的电流强度(电流强度的大小可接入电流表来显示),可发现指针偏转的角度随电流的增大而增大,可定性说明安培力的大小与电流强度成正比。
3、演示安培力的大小与通电导体的长度的关系
将演示器的1、3接线柱接入电路中,调节滑动变阻器使指针偏转一定的角度,然后保持电路中电流大小不变,将演示器的1、2及2、3接线柱分别接入电路中,可发现指针偏转角度随通电导线的长度的减小而减小,通过实验可说明安培力的大小与通电导线的长度成正比。
4、演示安培力的大小与磁感应强度的关系
将演示器的1、3接线柱接入电路中,保持电流强度不变,将上下磁极距离调大,以减小磁感应强度,发现指针偏转的角度减小。定性说明安培力的大小与磁感应强度的大小成正比。
四、维护保养与注意事项
1、使用前应校准指针使其指向零度刻线。
2、使用时应保证线框的三个触点与接线柱连接簧片保持良好接触,必要时可用细砂纸打磨接触点,若中间的触点与簧片未接触,可适当下压簧片。
3、仪器搬运时,应避免碰撞和跌落,以免线框、指针变形和磁铁脱落。