Question

（2008?青島）進一步探究：科學家安培發現，兩根平行導線通電后有如圖所示的現象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）．
①可見，平行通電導線之間有力的作用．而且，當通入的電流方向相同時，導線相互

吸引

．
②平行通電導線之間相互作用力的大小可以用安培定律F=klI₁I₂/r來描述．其中，I₁、I₂分別為兩根導線中通入的電流，l為導線的長度，r為導線之間的距離，k為比例系數．某次實驗數據如下：

實驗次數	l/m	I1/A	I2/A	r/m	F/N
1	1	0.2	0.2	0.1	0.8×10-7
2		0.2	0.2	0.1	0.4×10-7
3	1.5	0.4		0.2	1.8×10-7

請將表格填寫完整．比例系數k=

2×10^-7

N/A²．對于位置固定、長度一定的兩根平行導線，如果保持F大小不變，兩根導線中的電流大小關系可以用圖象中的圖線

b

來表示．

Answer 1

分析：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律；
從實驗數據中找出安培定律F=kLI₁I₂/r中的測量值，通過數學運算來得出的結論；
要用圖象中的圖線表示兩根導線中的電流大小關系，應先分析得出兩根導線中電流的數學關系式．

解答：解：（1）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）由安培定律F=

klI1I2

r

可得：k=

Fr

lI1I2

；
由表格的第1次中的數據代入得：得：k=

Fr

lI1I2

=

0.8×10-7N×0.1m

1m×0.2A×0.2A

=2×10^-7；
∴則第2次數據中l=

Fr

kI1I2

=

0.8×10-7N×0.1m

2×10-7×0.2A×0.2A

=0.5m；
 第3次數據中I₂=

Fr

klI1

=

1.8×10-7N×0.2m

2×10-7×1.5A×0.4A

=0.3A；
對于位置固定、長度一定的兩根平行導線，如果保持F大小不變，則I₁I₂=

Fr

kl

=定值；
∴兩根導線中的電流大小關系是成反比的，圖象中的圖線b來表示．
故答案為：（1）吸引；（2）0.5；0.3；2×10^-7；b．

實驗次數	l/m	I1 /A	I2 /A	r/m	F/N
1	1	0.2	0.2	0.1	0.8×10-7
2	0.5	0.2	0.2	0.1	0.4×10-7
3	1.5	0.4	0.3	0.2	1.8×10-7

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．