北京科技大學實驗報告
安培力實驗目的
學會設計簡單的實驗方案，利用自組儀器合理搭建實驗裝置；學會用歸納法研究磁場中載流導線的受力規律。
實驗原理
將一段通電導線置於以均勻磁場中，導線受到的安培力與磁場的方向和強弱、載流方向和強度大小、導體形狀和尺寸相關。
實驗儀器
天平lgn310、矩形磁極一對、電磁線圈兩個、u形鐵芯乙個、4個尺寸不同的導體、直流電源、電流錶、輕質金屬導線、開關、導線等。
實驗內容及步驟
（1） 利用電流秤測量磁場中載流導體的受力。
（2） 利用u形鐵芯的兩個電磁磁極產生較強的勻強磁場。
（3） 調節砝碼使天平達到平衡。
（4） 改變勵磁電流、載流線圈電流、載流線圈尺寸測量線圈所受安培力大小。以研究安培力與磁場、載流、導線尺寸的關係。
資料測量結果：
資料1（a）
資料2（b）
資料3（c）
資料4（d）
資料分析：
此次實驗是為了研究載流導體在磁場中的受力規律的。實驗中主要研究安培力大小與勵磁電流、載流線圈電流、載流線圈尺寸的關係。實驗資料中的「-」號表示反向測量時的電流。
並且，實驗中以安培力向下方向為正。
需要說明的是，實驗中，我們考慮到磁場太小時即使線圈電流很大也不能使得天平有很大偏轉。所以我們先在勵磁電流為3a的情況下測出不同線圈電流所受的安培力的大小；然後再**圈電流為3a的情況下測出不同勵磁電流（及磁場強度）情況下的安培力大小。這裡其實也使用到了控制變數法的基本原理。
用各組資料的前一半資料可畫出如下四張圖形：
從四張圖中可以清楚看到，當磁場、線圈尺寸、線圈匝數不變時，安培力和線圈電流成正比例關係，即：f∝i。
為了方便分析，可以把資料都放到乙個圖中（如下）：
我們先分析一下a,b,c三組。這三組資料的共同點是線圈匝數相同，所以說，在磁場中線圈長度越長，安培力隨電流的變化速率越快。那麼兩者的定量關係又如何呢？
我們可以看到，線圈長度關係為：l(c)=2l(b)=4l(a)。而三者對應的安培力是什麼關係呢？
我們可以從下圖中看出，變化率也是兩倍關係。即：f∝l
c，d兩組相比，我們知道：線圈匝數越多，變化率越大。由公式可知，d的變化率是c的變化率的兩倍。為了更清楚看出此關係，我們可以畫出兩者的變化關係（如下）。
這樣，我們就能看出兩者的變化率幾乎是兩倍的關係。因而，可以推斷安培力f∝n（匝數）。
綜上所述，安培力正比於線圈匝數，線圈中的電流和線圈在磁場中的長度，也就是說f∝nil。
下面我們來討論一下線圈電流不變的情況下上述結論是否成立，同時研究一下安培力與磁感應強度的關係。
根據資料a~d，可以畫出如下的圖形：
顯然，安培力隨著勵磁電流增大，一直上公升。且兩者成正比例關係。也就是說：f∝b，而四種情況的綜合如下圖所示：
我們可以用同樣的方法得出安培力f∝nl，與上面的f∝i和f∝i結合起來我們就得到：f∝nbil。至此，我們就推出安培力隨所有影響因素的變化關係了。
實驗總結
此實驗的構成十分簡單，就是使用控制變數法來解決影響安培力的幾個因素。實驗中，我們一共測量兩組資料，即：控制勵磁電流不變和控制樣品電流不變，分別測量不同樣品的安培力。
最為困難的也是最為費時間的是天平平衡的控制。天平上標的不是質量，所以，我們沒法測出安培力具體的數值，這也是我圖中沒有標明單位的原因。因而說，此實驗只是乙個驗證性質的實驗，是定性的。
實驗中得出的結論就是f∝nbil，這也就是安培力的表示式了。但是此實驗中沒辦法得出它們的比例係數，因而只有到此為止了。
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