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高中物理实验：测量导线通电的磁场强度教案。

一、实验原理

当电流通过导体时，周围会产生磁场，这种现象被称作安培环路

定理。在导线周围产生的磁场中，如果平面内选取一点，那么在该点

上的磁场强度可以表示为另一根与测试点距离为r的无限长通电直导

线所产生的磁场强度，如公式所示：

B=μ0*I/(2*π*r)

其中，μ0是自由空间磁导率，其值为4π×10^-7H/m。I是导

线的电流强度，单位为安培；r是测试点到导线的距离，单位为米。根

据该公式，我们可以通过测量导线周围某一点的磁场强度来计算电流

的强度。

二、实验步骤

1、准备实验仪器和材料：通电的直导线、U形弯针、4个铜板、4

个匝数为约10的小电缆卷曲，万用表，电源

2、将U形弯针与铜板连接起来，并将几个铜板叠在一起，然后将

电缆卷曲到铜板上。

3、将通电的直线穿过U形弯针，并将其固定在两个铜板上。

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4、在非测量末端的直线两端之间接通电源，而电源的一端应该连

接该根导线的一头而馈线另外的一端与另一end.whichshouldbe

connectedtototheotherendofthewire.

5、将万用表设置为DC电流测量模式，并用它来测量导线的电流

强度。

6、使用万用表或磁场传感器，从不同的角度和距离来测量导线周

围某一点的磁场强度。

7、记录实验结果并进行数据分析。

三、实验要点

1、在测量磁场强度时，距离的单位应为米，电流的单位应为安

培，磁场的单位应为特斯拉。

2、磁场传感器应该放置在距离导线一定距离处，保持水平放置，

最好使用多个磁场传感器来测量磁场强度以提高数据的准确性。

3、在完成实验之后，必须清洗仪器和材料并将它们存放在正确的

位置以保持它们的使用寿命和准确性。

四、实验注意事项

1、在实验过程中要保持注意力集中，注意安全。

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2、电线要牢固地固定在导体的两个端点上，并保持电线的完整性

以避免电流逸出和电线过热。

3、在进行测量之前，必须先对实验仪器进行校准，确保它们的准

确度。

五、实验结果分析

通过本次实验，我们可以了解到，当通电直导线距离测试点越近

时，产生的磁场强度越大；而当电流强度越大时，产生的磁场强度也

越大。因此，对于实验结果的分析，我们应该着眼于数据中磁场强度

的大小和电流强度的变化。

六、课堂练习

1、铜导线的磁场是由什么原因产生的？

2、导线的电流越大，磁场强度会发生什么变化？

3、如果U形弯针的长度增加，会对结果有何影响？

4、为什么在测量磁场时，磁场传感器应该保持水平放置？

七、课后作业

1、通过阅读相关文献，了解安培环路定理的原理和应用。

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2、在家中寻找电流与磁场相关的现象，并记录下来。

3、在完成实验报告时，应该认真分析数据并考虑可能的误差来

源。

本次实验让学生们通过实践操作，深入了解导线通电所产生的磁

场强度原理，掌握实验测量方法，同时加深对磁场的认识和理解。希

望通过这次实验能够激发学生的学习兴趣和好奇心，让他们更好地掌

握物理知识，为今后的物理学习打下坚实的基础。

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