安培力实验报告(北京科技大学物理实验报告)

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1、北京科技大学实验报告实验内容及步骤（1）利用电流秤测量磁场中载流导体的受力。（2）利用U形铁芯的两个电磁磁极产生较强的匀强磁场。（3）调节砝码使天平达到平衡。（4）改变励磁电流、载流线圈电流、载流线圈尺寸测量线圈所受安培力大小。以研究安培力与磁场、载流、导线尺寸的关系。数据测量结果：数据1（A）l=12.5mmn=1励磁电流3A线圈电流3A线圈电流/A天平读数安培力励磁电流/A天平读数安培力-3.031.35-0.88-3.031.34-0.89-2.531.50-0.73-2.531.46-0.77-2.031

2、.65-0.58-2.031.61-0.62-1.531.81-0.42-1.531.75-0.48-1.031.95-0.28-1.031.87-0.36-0.532.12-0.11-0.532.04-0.190.032.2300.032.2300.532.350.120.532.330.101.032.520.291.032.470.241.532.650.421.532.630.402.032.810.582.032.750.522.532.930.702.532.910.683.033.170.943.0

3、33.040.81数据2（B）l=25mmn=1励磁电流3A线圈电流3A线圈电流/A天平读数安培力励磁电流/A天平读数安培力-3.029.83-1.71-3.029.87-1.67-2.530.01-1.53-2.530.2-1.34-2.030.46-1.08-2.030.45-1.09-1.530.74-0.80-1.530.79-0.75-1.031.02-0.52-1.030.97-0.57-0.531.32-0.22-0.531.24-0.30.031.5400.031.5400.531.850.310

4、.531.850.311.032.140.601.032.150.611.532.430.891.532.410.872.032.711.172.032.611.072.532.951.412.532.941.403.033.221.683.033.211.67数据3（C）l=50mmn=1励磁电流3A线圈电流3A线圈电流/A天平读数安培力励磁电流/A天平读数安培力-3.033.43-3.26-3.033.43-3.26-2.533.97-2.72-2.533.94-2.75-2.034.48-2.21-2.03

5、4.45-2.24-1.535.03-1.66-1.535-1.69-1.035.54-1.15-1.035.49-1.20-0.536.07-0.62-0.536.09-0.600.036.6900.036.6900.537.130.440.537.160.471.037.680.991.037.640.951.538.161.471.538.161.472.038.732.042.038.712.022.539.32.612.539.222.533.039.783.093.039.733.04数据4（D）l=

6、50mmn=2励磁电流3A线圈电流3A线圈电流/A天平读数安培力励磁电流/A天平读数安培力-3.032.53-6.22-3.032.61-6.14-2.533.55-5.2-2.533.55-5.20-2.034.67-4.08-2.034.56-4.19-1.535.64-3.11-1.535.63-3.12-1.036.67-2.08-1.036.64-2.11-0.537.75-1.00-0.537.59-1.160.038.7500.038.7500.539.841.090.540.001.251.040

7、.922.171.040.972.221.541.953.201.541.983.232.042.984.232.043.024.272.544.035.282.544.015.263.045.056.303.045.016.26数据分析：此次实验是为了研究载流导体在磁场中的受力规律的。实验中主要研究安培力大小与励磁电流、载流线圈电流、载流线圈尺寸的关系。实验数据中的“-”号表示反向测量时的电流。并且，实验中以安培力向下方向为正。需要说明的是，实验中，我们考虑到磁场太小时即使线圈电流很大也不能使得天平有很大偏转。

8、所以我们先在励磁电流为3A的情况下测出不同线圈电流所受的安培力的大小；然后再在线圈电流为3A的情况下测出不同励磁电流（及磁场强度）情况下的安培力大小。这里其实也使用到了控制变量法的基本原理。用各组数据的前一半数据可画出如下四张图形：从四张图中可以清楚看到，当磁场、线圈尺寸、线圈匝数不变时，安培力和线圈电流成正比例关系，即：F∝I。为了方便分析，可以把数据都放到一个图中（如