Question

（2008?青島）進(jìn)一步探究：科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)，兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖所示的現(xiàn)象（圖中實(shí)線、虛線分別表示通電前、后的情況）．
①可見，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用．而且，當(dāng)通入的電流方向相同時，導(dǎo)線相互

吸引

．
②平行通電導(dǎo)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(dǎo)線中通入的電流，l為導(dǎo)線的長度，r為導(dǎo)線之間的距離，k為比例系數(shù)．某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(shù)k=

2×10^-7

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

b

來表示．

Answer 1

分析：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；
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出安培定律F=kLI₁I₂/r中的測量值，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算來得出的結(jié)論；
要用圖象中的圖線表示兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系，應(yīng)先分析得出兩根導(dǎo)線中電流的數(shù)學(xué)關(guān)系式．

解答：解：（1）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，它們之間的距離變小，
表明它們導(dǎo)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中l(wèi)=

Fr

kI1I2

=

0.8×10-7N×0.1m

2×10-7×0.2A×0.2A

=0.5m；
 第3次數(shù)據(jù)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(dǎo)線，如果保持F大小不變，則I₁I₂=

Fr

kl

=定值；
∴兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)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(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對用安培定律中導(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．