微小安培力演示仪设计和制作,此文是一篇安培力论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
安培力论文参考文献：
摘 要：安培力是中学物理教学中的重要内容,在课堂教学中广泛使用安培力演示仪来演示安培力,并验证左手定则.但现有的安培力演示仪原理不易理解、操作不太方便,测得的安培力是多匝线圈上总的安培力.本文介绍一种安培力演示仪,主要通过测量单根铜棒上微小的安培力来验证左手定则,以及验证安培力的定量关系 该演示仪器可以测量微弱安培力,而且原理简单、成本低廉、演示效果好.
关键词：微小安培力；演示仪；设计和制作
作者简介：黄佳丽（1989-）,女,浙江兰溪人,学士学位,中学二级教师,从事物理学科教学.
如图1所示,传统的安培力演示仪能演示安培力的左手定则,还能定量地验证安培力公式.但是在使用过程中有如下几个问题：一是定量验证时,指针偏转的角度正比于安培力的大小,在原理上不易解释；二是该装置只能演示多匝线圈上受到的安培力的合力,和教材中单根通电导线上的安培力不符.三是操作不方便.为了解决上述问题,笔者通过传统的杆秤方式,利用力矩平衡的原理,称量出微小安培力,以达到教学目的.
1仪器结构及原理
图2为仪器的简易原理图（为了图片的简洁,省略了若干导线）,图3为实物图.本实验是利用类似于杆秤的方法,通过力矩平衡,将单根导线上微小的安培力放大测得.由电源、导线、磁铁、导体棒、滑动变阻器、电流表、双刀双掷开关等组成闭合回路.其中导体棒处在水平方向的磁场中,当导体棒通电后,会受到竖直方向的安培力.移动“秤砣”,将此时的安培力“称量”出来.
演示前先将秤砣移动至中间零刻度的位置,然后调节装置右边的螺帽,使装置平衡.闭合开关,回路通电,处于磁场中的单根铜棒将受到安培力的作用.移动秤砣,使装置平衡,读出此时秤砣所在的刻度.
2仪器的演示方法
21验证左手定则
在第一次测量的基础上,转动双刀双掷开关,改变导体上电流的方向,反向移动秤砣再次调节平衡,可以发现两次实验刻度值是相等的,证明安培力的方向與电流的方向有关；转动磁场180°（图4）,改变磁感应强度的方向,同理可证明安培力的方向和磁感应强度的方向有关.从而验证安培力的左手定则.
22定量分析安培力的大小
控制导体棒的长度L、磁感应强度B不变,改变电流I的大小,测得秤砣上对应的刻度,可以证明F安证比于I.
控制磁感应强度B、电流I不变,改变导体棒上的长度,测得秤砣上对应的刻度,可以证明F安正比于L （改变导体棒的长度是利用如图5所示的装置,但只有两个长度,如果多做几个控制质量相同,是可以实现测量多组数据的）.
控制磁感应强度B、电流I、导体棒长度L不变,转动磁场,使得导体棒和磁场之间有一定的夹角,夹角可以直接从转盘上获得.通过查阅数学工具,得到对应夹角的余弦值cosθ ,即可证明F安∞cosθ
3仪器的细节处理
为了便于探究影响安培力方向和大小的因素,从细节方面做了如下改进：（1）在指针上装了一个重物,使装置能较快稳定（图6）；（2）为了调节平衡,在杆秤的右端安装多个螺帽（图7）；（3）利用双刀双掷开关, 改变金属棒上的电流方向； （4）为了提高灵敏度,将刀口用锉刀锉尖（图8）.
4小结
本实验装置具有灵敏度高的优点.表1为一组实验数据.控制磁感应强度B、导体棒的长度L不变,改变电流的大小.
由表1可以发现,在误差允许的范围内,实验能够证明F安正比于I.而且通过传感器测得B等于18×10-3T,L等于013m,将导体棒垂直放置于磁场中,即使安培力非常微弱也可以明显显示变化.该仪器不仅可以用于安培定律演示,还可以用于左手定则验证,而且原理简单.此装置的原理类似于利用杆秤称量物体的质量,便于学生理解,成本低.本装置的所有材料均源自废旧物品,通过改造组成.
结论：大学硕士与本科安培力毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写洛伦兹力方面论文范文。
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