Question

4．科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)，兩根平行通電導(dǎo)線之間有力的作用，研究作用力的大小得到了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

次數(shù)	導(dǎo)線的長(zhǎng)度L/m	導(dǎo)線1中的電流I1/A	導(dǎo)線2中的電流I2/A	導(dǎo)線間距離r/m	作用力F/N
1	1.0	0.2	0.2	0.1	0.8×10-7
2	0.5	0.2	0.2	0.1	0.4×10-7
3	0.5	0.4	0.2	0.1	0.8×10-7
4	1.0	0.2	0.4	0.1	1.6×10-7
5	1.5	0.2	0.3	0.3	0.6×10-7

（1）平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F=k$\frac{L{I}_{1}{I}_{2}}{r}$，其中比例系數(shù)k=2×10^-7N/A²（填上數(shù)值和單位）
（2）對(duì)于長(zhǎng)度一定的兩根平行導(dǎo)線，通入不變的電流，兩根導(dǎo)線間的作用力與它們之間距離的大小關(guān)系可以用圖象中的圖線b來(lái)表示
（3）對(duì)于未知固定、長(zhǎng)度一定的兩根平行導(dǎo)線，要增大它們之間的作用力，可以減小導(dǎo)線間距離．

Answer 1

分析 （1）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出安培定律F=$\frac{kL{I}_{1}{I}_{2}}{r}$中的測(cè)量值，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)得出的結(jié)論；
（2）仔細(xì)觀察兩根平行導(dǎo)線通電前后它們之間的距離可分析出導(dǎo)線相互作用規(guī)律；
（3）根據(jù)兩根導(dǎo)線間的作用力與它們之間距離的大小關(guān)系Fr=KLI₁I₂=定值判斷要增大它們之間的作用力的方法．

解答 解：（1）由安培定律F=$\frac{kL{I}_{1}{I}_{2}}{r}$可得：k=$\frac{Fr}{L{I}_{1}{I}_{2}}$；
由表格的第1次中的數(shù)據(jù)代入得：得：k=$\frac{Fr}{L{I}_{1}{I}_{2}}$=$\frac{0.8×1{0}^{-7}N×0.1m}{1m×0.2A×0.2A}$=2×10^-7N/A²；
由圖可知：左邊的平行通電導(dǎo)線在當(dāng)通入方向相同的電流時(shí)，它們之間的距離變小，
表明它們導(dǎo)線相互吸引；
（2）對(duì)于長(zhǎng)度一定的兩根平行導(dǎo)線，通入不變的電流，則Fr=KLI₁I₂=定值；所以，兩根導(dǎo)線間的作用力與它們之間距離的大小關(guān)系成反比的，圖象中的圖線b來(lái)表示．
（3）由于Fr=KLI₁I₂=定值；則對(duì)于未知固定、長(zhǎng)度一定的兩根平行導(dǎo)線，要增大它們之間的作用力，可以減小導(dǎo)線間距離r．
故答案為：：（1）$\frac{L{I}_{1}{I}_{2}}{r}$；2×10^-7N/A²；（2）b；（3）減小導(dǎo)線間距離．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)用安培定律中導(dǎo)線之間相互作用力、電流的大小、導(dǎo)線之間的距離等因素的關(guān)系了解和掌握，屬于中考常見題型．