高二物理實驗裝置

① 物理學經典實驗裝置(高中)

安培(André Marie Ampè 1775～1836年)，法國物理學家,1775年1月22日生於里昂一個富商家庭。
在電磁學上的貢獻：
①發現了安培定則
奧斯特發現電流磁效應的實驗，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關於電、磁沒有關系的信條受到極大震動，他全部精力集中研究，兩周後就提出了磁針轉動方向和電流方向的關系及從右手定則的報告，以後這個定則被命名為安培定則。

②發現電流的相互作用規律
他提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。

③發明了電流計
安培還發現，電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似，創制出第一個螺線管，在這個基礎上發明了探測和量度電流的電流計。

④提出分子電流假說
他根據磁是由運動的電荷產生的這一觀點來說明地磁的成因和物質的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認為構成磁體的分子內部存在一種環形電流——分子電流。由於分子電流的存在，每個磁分子成為小磁體，兩側相當於兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場作用後，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當時物質結構的知識甚少的情況下無法證實，它帶有相當大的臆測成分；在今天已經了解到物質由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運動的電子，安培的分子電流假說有了實在的內容，已成為認識物質磁性的重要依據。

⑤總結了電流元之間的作用規律——安培定律
安培做了關於電流相互作用的四個精巧的實驗，並運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。後來人們把這定律稱為安培定律。

⑥安培第一個把研究動電的理論稱為「電動力學」，1827年安培將他的電磁現象的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中。這是電磁學史上一部重要的經典論著。為了紀念他在電磁學上的傑出貢獻，電流的單位「安培」以他的姓氏命名。

安培將他的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中，成為電磁學史上一部重要的經典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是「科學上最光輝的成就之一」，還把安培譽為「電學中的牛頓」。

② 高中物理實驗 《探究影響感應電流方向的因素》

高中物理實驗《探究影響感應電流方向的因素》解析

一、實驗原理

根據電磁感應定律，當閉合電路的磁通量發生變化時，閉合電路中會產生感應電流。感應電流的有無可通過連接在電路中的電流表的指針是否偏轉來判定。本實驗旨在探究改變閉合電路磁通量的多種方式，並觀察感應電流的產生及其方向變化。

二、實驗過程及現象

1. 觀察閉合電路的部分導體切割磁感線

   實驗裝置如圖甲所示。將導體置於磁場中，並使其進行左右平動、前後運動或上下運動。觀察電流表的指針轉動情況。

   當導體切割磁感線時（如左右平動），電流表的指針會發生偏轉，表明產生了感應電流。

   導體運動方向改變時，感應電流的方向也會改變，電流表指針偏轉方向相反。

   

三、實驗結論

通過本實驗可以得出以下結論：

• 感應電流的產生與閉合電路中磁通量的變化密切相關。當磁通量發生變化時，閉合電路中會產生感應電流。
• 感應電流的方向由磁通量變化的方向決定。根據楞次定律，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
• 可以通過改變導體在磁場中的運動方向、磁鐵的插入或拔出方向以及通電螺線管磁場的變化等方式來改變感應電流的方向。

四、應用舉例解析

1. 例1解析：

   在例1中，需要判斷哪種情況下電流計指針會發生偏轉。根據實驗原理，當線圈A的磁通量發生變化時，線圈B中會產生感應電流，導致電流計指針偏轉。

   A選項：開關閉合後，線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發生變化，因此電流計指針會偏轉。正確。

   B選項：線圈A插入線圈B中後，開關閉合和斷開的瞬間，線圈B的磁通量也會發生變化，因此電流計指針會偏轉。錯誤。

   C選項：開關閉合後，滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動，都會導致線圈A的電流發生變化，進而引起線圈B的磁通量變化，因此電流計指針都會發生偏轉。錯誤。

   D選項：同C選項分析，滑片P無論是勻速還是加速滑動，都會導致電流計指針偏轉。錯誤。

   因此，正確答案是A。

2. 例2解析：

   在例2中，需要根據開關閉合瞬間電流計指針的偏轉方向來判斷其他情況下電流計指針的偏轉方向。

   A選項：當線圈A拔出時，穿過線圈B的磁通量減小，根據楞次定律，感應電流的磁場應阻礙磁通量的減小，因此感應電流的方向應與開關閉合時相反，即電流計指針應向右偏。錯誤。

   B選項：當線圈A中的鐵芯拔出時，同樣會導致穿過線圈B的磁通量減小，因此感應電流的方向應與開關閉合時相反，即電流計指針應向右偏。正確。

   C選項：當滑動變阻器的滑片勻速滑動時，線圈A中的電流會發生變化，進而引起線圈B的磁通量變化，因此電流計指針會發生偏轉。錯誤。

   D選項：當滑動變阻器的滑片向N端滑動時，線圈A中的電流變大，穿過線圈B的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流的磁場應阻礙磁通量的增大，因此感應電流的方向應與開關閉合時相反，即電流計指針應向左偏（但題目中要求的是向右偏的情況，因此判斷為錯誤）。但實際上，這里的分析是為了與題目選項對應，實際上滑片向N端滑動時，電流計指針確實會偏轉，但方向需根據實驗具體情況判斷。不過在此情境下，我們關注的是選項與題目要求的匹配度。

   因此，正確答案是B。