Question

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

次數(shù)	導線的長度L/m	導線1中的電流I1/A	導線2中的電流I2/A	導線間距離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）對于長度一定的兩根平行導線，通入不變的電流，兩根導線間的作用力與它們之間距離的大小關系可以用圖象中的圖線b來表示
（3）對于未知固定、長度一定的兩根平行導線，要增大它們之間的作用力，可以減小導線間距離．

Answer 1

分析 （1）從實驗數(shù)據(jù)中找出安培定律F=$\frac{kL{I}_{1}{I}_{2}}{r}$中的測量值，通過數(shù)學運算來得出的結(jié)論；
（2）仔細觀察兩根平行導線通電前后它們之間的距離可分析出導線相互作用規(guī)律；
（3）根據(jù)兩根導線間的作用力與它們之間距離的大小關系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：左邊的平行通電導線在當通入方向相同的電流時，它們之間的距離變小，
表明它們導線相互吸引；
（2）對于長度一定的兩根平行導線，通入不變的電流，則Fr=KLI₁I₂=定值；所以，兩根導線間的作用力與它們之間距離的大小關系成反比的，圖象中的圖線b來表示．
（3）由于Fr=KLI₁I₂=定值；則對于未知固定、長度一定的兩根平行導線，要增大它們之間的作用力，可以減小導線間距離r．
故答案為：：（1）$\frac{L{I}_{1}{I}_{2}}{r}$；2×10^-7N/A²；（2）b；（3）減小導線間距離．

點評 本題考查了學生對用安培定律中導線之間相互作用力、電流的大小、導線之間的距離等因素的關系了解和掌握，屬于中考常見題型．