安培力演示装置的制作方法

本实用新型涉及物理教具领域，具体涉及一种安培力演示装置。

背景技术：

物理学中导体在磁场中受力的实验如果按照教材图示装置来演示，效果并不理想，不够整体、形象直观，很难对力与力之间、力和磁场、电流之间的关系有一个完整的、整体的、形象的了解，虽然现实中也已经有很多演示的实验装置，但是如果想讲解多项电磁力学知识，需多种教具，准备多种教具既耗时又会导致桌面凌乱，占用空间大，严重影响演示效果和效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述缺点而设计提供一种安培力演示装置，可在其上进行多种安培力相关实验的演示，让学生对安培力的了解更加具有整体性，大大提高了教学效率和效果。

本实用新型解决的技术问题采用的技术方案为：

所述的安培力演示装置，包括实验箱和配件，所述实验箱包括相互垂直的水平箱和竖直箱，所述水平箱设置于所述竖直箱底部前侧并紧贴竖直箱，两箱均为长方体，所述竖直箱前侧面上方中间设置有电流表显示盘，所述电流表显示盘下方设置有滑轨，所述滑轨上滑动连接有指针板，所述指针板垂直于竖直箱并位于水平箱的上方，所述指针板下方左右对称设置有结构相同的左侧组铜杆和右侧组铜杆，其中左侧组铜杆包括在同一竖直面内的上铜杆和下铜杆，所述上铜杆垂直于竖直箱的前侧面且其一端穿过该前侧面连接到竖直箱内部的电路、另一端悬空，所述下铜杆的一端穿过竖直箱的前侧面与上铜杆连接且其杆体中间有两处设置为向下的凹弧，所述竖直箱侧面下方设置有单刀双掷开关和滑动变阻器的变阻旋钮；

所述竖直箱内部设置有电路，所述电路包括电源、滑动变阻器、电流表、单刀双掷开关、左接头、右接头、保护电阻，所述左接头与所述左侧组铜杆连接并连接到所述保护电阻的一端，所述保护电阻的另一端与电源负极连接，电源正极与所述滑动变阻器的一端连接，所述滑动变阻器的另一端与所述电流表的一端连接，所述电流表的另一端与所述单刀双掷开关的第一输出端连接，所述单刀双掷开关的第二输出端与所述电源正极连接，所述单刀双掷开关的输入端与所述右接头连接，所述右接头与所述右侧组铜杆连接。

所述指针板可以在滑轨上左右滑动，调整位置。

所述凹弧的设置为了挂住实验中的配件。

所述单刀双掷开关向上拨动时，电流表和滑动变阻器接入电路；当单刀双掷开关位于中间位置时，电路断开，无电流；当单刀双掷开关向下拨动时，电路接通，但电流表和滑动变阻器不接入电路。

其中，优选方式如下：

所述配件包括凹形铜线和4个U形磁铁，所述凹形铜线包括第一水平段、第二水平段、第三水平段、第一竖直段、第二竖直段、第三竖直段和第一轻质塑料指针，所述第一水平段的右端悬空、左端与所述第一竖直段的上端连接，所述第一竖直段的下端与所述第二水平段的右端连接，所述第二水平段的左端与所述第二竖直段的下端连接，所述第二竖直段的上端与所述第三水平段的右端连接，所述第三水平段的左端与所述第三竖直段的下端连接，所述第三竖直段的上端设置有所述第一轻质塑料指针，所述凹形铜线各部件在同一竖直面内，所述凹形铜线通过第一水平段和第三水平段跨置于所述实验箱两下铜杆外侧的凹弧上，所述第一轻质塑料指针位于所述指针板的示数一侧，所述4个U形磁铁同极并排设置于所述水平箱的上表面且开口正对所述竖直箱的前侧面，所述 4个U形磁铁均位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，所述凹形铜线的第二水平段放置于所述4个U形磁铁的开口内。

采用上述配件，可以演示以下实验，具体如下：

1、演示左手定则的实验：干电池放置盒内装入4节干电池，将单刀双掷开关向上拨动，接入有滑动变阻器的电路，可看到凹形铜线在磁场里发生运动，第一轻质塑料指针在指针板上偏转。调节变阻旋钮，观察电流表显示盘示数，增大电流强度，可以看到第一轻质塑料指针偏转弧度增大，说明了安培力的存在，改变电流方向或者改变磁场方向，可以看到第一轻质塑料指针偏转方向跟原来的相反，由此说明左手定则。

2、演示安培力的大小跟导体中的电流强度关系的实验：让凹形铜线的第二水平段处于U形磁铁的口内2cm处，将单刀双掷开关向上拨动，接入有滑动变阻器的电路，调节电流方向或者磁场方向，凹形铜线受力时向U形磁铁的开口端运动(这个过程导体比较接近匀强磁场，如向内运动，磁场变化较大，不利于演示)。这时，通电导体在磁场中的有效长度跟4个磁铁的宽度相同，磁铁个数保持不变，导体的有效长度也不变，磁感应强度也不变。调节变阻旋钮使得电流从0.5A、1A、1.5A、2A依次变化，可看到凹形铜线的第一轻质塑料指针在指针板上依次指在0.5、1、1.5、2的刻度线上。这能说明在磁感应强度和导体有效长度不变时，安培力的大小跟导体中的电流强度成正比。

3、演示安培力大小跟通电导体的有效长度关系的实验：通电导体的有效长度是指导体在磁场中的那部分长度，本装置通过增减同种规格的U形磁铁的个数来改变通电导体的有效长度，而磁感应强度并不改变。实验时，先调节变阻旋钮，使电路中的电流强度保持2A，然后使凹形铜线的第二水平段依次处在4、 3、2、1个U形磁铁同极并列的磁场里，便可看到第一轻质塑料指针依次指在2、 1.5、1、0.5的刻度上，这能说明磁感应强度和电流不变时，安培力的大小跟有效长度成正比。

4、定性演示安培力大小跟磁感应强度关系的实验：拨动单刀双掷开关向上，电路接入滑动变阻器，调节变阻旋钮，使电路中的电流保持2A，此时第一轻质塑料指针在2的刻度上。然后慢慢地推动4个U形磁铁，使第二水平段由磁铁的开口端相对移动到磁铁的内凹处(根据U形磁铁感应线的分布可知内凹处的磁感应强度比开口处小)，可看到第一轻质塑料指针在指针板上的示数减小，这说明在电流和有效长度不变时，安培力大小跟磁感应强度有关系，磁感应强度越大，受到的安培力越大。

所述配件包括U形磁铁、磁铁垫块和圆柱形铁杆，所述磁铁垫块放置于所述水平箱的上表面，所述U形磁铁放置于所述磁铁垫块的上表面并位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，其开口正对所述竖直箱的前侧面，所述圆柱形铁杆跨置于实验箱两上铜杆上方、并垂直于铜杆，所述圆柱形铁杆位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆中间的部分还位于U形磁铁的开口内。

采用上述配件，可以做演示左手定则的实验，具体如下：向下拨动单刀双掷开关(不接入滑动变阻器)，接通电源(使用4节干电池)，可看到通电的圆柱形铁杆在磁场中受力而滚动。改变电流或者磁场方向，圆柱形铁杆的运动方向也随之改变，说明了左手定则。

所述配件包括U形磁铁、磁铁垫块和电动机线圈，所述电动机线圈由直径为1mm粗的漆包线绕制为1.5匝或者2.5匝，包括左线头、右线头和矩形线圈，所述左线头和所述右线头分别位于所述矩形线圈的两侧窄边的中间且垂直于其窄侧边向外延伸，所述电动机线圈各部分均位于同一平面内，所述左线头和所述右线头刮掉绝缘漆分别放置于所述实验箱两下铜杆外侧的凹弧上，所述磁铁垫块放置于所述水平箱的上表面，所述U形磁铁放置于所述磁铁垫块的上表面并位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，其开口正对所述竖直箱的前侧面，所述矩形线圈部分位于所述U形磁铁的开口内。

采用上述配件，可以做演示电动机原理的实验，具体如下：向下拨动单刀双掷开关接通电源，不接入滑动变阻器，启动一下电动机线圈，电动机线圈便可以持续转动，改变电流方向或磁场方向，电动机线圈转动方向随之发生改变，说明通电线圈在磁场中受力而转动，这就是电动机的原理。

所述配件包括电磁铁和软铁，所述电磁铁包括悬吊装置和电磁铁块，所述悬吊装置包括十字架空心管和前后杆，所述十字架空心管包括竖杆和左右对称长度相同且水平设置的左杆、右杆，其中所述左杆和所述右杆不相通，所述左杆内插有左铜线，所述右水平杆内插有右铜线，所述左、右铜线长度相同且均大于左、右杆长度，所述竖杆的上端设置有竖直向上的第二轻质塑料指针、下端水平连接有所述前后杆，所述前后杆与左杆垂直，所述电磁铁块的侧边与前后杆平行并位于前后杆的正下方，通过橡胶带与前后杆固定在一起，电磁铁块的两个引线分别与左铜线、右铜线电连接，所述软铁包括软铁棒和悬吊装置，所述悬吊装置与电磁铁的悬吊装置相同，且软铁棒也通过橡胶带与悬吊装置固定在一起并位于悬吊装置的正下方，所述软铁棒与电磁铁块具有相同质量，所述电磁铁的左铜线和右铜线分别放置于所述实验箱两下铜杆左右对称的一对凹弧上，所述软铁放置于所述实验箱两下铜杆左右对称的另一对凹弧上，所述电磁铁和所述软铁的指针均位于所述指针板的示数一侧。

采用上述配件，可以做演示力的相互作用的实验，具体如下：待第二轻质塑料指针静止后，用4节干电池做电源，向下拨动单刀双掷开关接通电源(不接入滑动变阻器)，便可看到由于电磁铁和软铁相互吸引，两指针同时反向转动相同的弧度，说明力的作用是相互的，且大小相等，方向相反。

所述水平箱还包括有设置于上表面下部的抽屉，所述抽屉的前侧面中间还设置有把手，所有的配件不使用时均放置于抽屉内。

所述左侧组铜杆和右侧组铜杆之间相距为8cm。

每根下铜杆的两个凹弧之间相距为4.3cm。这样能保证电磁铁块和软铁棒相互靠近端的距离不大于8cm。

所述竖直箱后侧面下方设置有干电池放置盒。

本实用新型的有益效果是：(1)用一个装置可以同时演示力与力之间的关系，力与磁场、电流之间的关系，使得抽象的概念更加形象、整体、直观，提高理解知识的效率；(2)装置简单、操作便捷，有效节省演示实验的器材和准备实验的时间，提高了教学效率。

附图说明

图1为本实用新型的凹形铜线演示装置示意图；

图2为本实用新型的圆柱形铁柱演示装置示意图；

图3为本实用新型的电动机线圈演示装置示意图；

图4为本实用新型的电磁铁和软铁演示装置示意图；

图5为本实用新型的实验箱背面结构示意图；

图6为本实用新型的实验箱内部电路示意图；

图7为本实用新型的U形磁铁结构放大示意图；

图8为本实用新型的凹形铜线结构放大示意图；

图9为本实用新型的圆柱形铁杆结构放大示意图；

图10为本实用新型的电动机线圈结构放大示意图；

图11为本实用新型的电磁铁结构放大示意图；

图12为本实用新型的软铁结构放大示意图；

图中：1、水平箱2、竖直箱4、变阻旋钮5、下铜杆6、上铜杆 7、电流表显示盘8、指针板9、U形磁铁10、凹形铜线100、磁铁垫块101、第一水平段102、第一竖直段103、第二水平段104、第二竖直段105、第三水平段106、第三竖直段107、第一轻质塑料指针 11、电动机线圈111、右线头112、左线头113、矩形线圈12、圆柱形铁杆13、电磁铁131、竖杆132、右杆133、左杆134、左铜线 135、右铜线136、第二轻质塑料指针137、前后杆138、电磁铁块139、软铁棒14、软铁15、抽屉16、把手17、干电池放置盒B、左接头C、右接头R1、滑动变阻器R2、保护电阻V、电源A、电流表 S、单刀双掷开关。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

实施例1：

如图1、5、6、7、8所示，所述的安培力演示装置，包括实验箱和配件，所述实验箱包括相互垂直的水平箱1和竖直箱2，所述水平箱1设置于所述竖直箱2底部前侧并紧贴竖直箱2，两箱均为长方体，所述竖直箱2前侧面上方中间设置有电流表显示盘7，所述电流表显示盘7下方设置有滑轨81，所述滑轨81 上滑动连接有指针板8，所述指针板8垂直于竖直箱2并位于水平箱1的上方，所述指针板8下方左右对称设置有结构相同的左侧组铜杆和右侧组铜杆，其中左侧组铜杆包括在同一竖直面内的上铜杆6和下铜杆5，所述上铜杆6垂直于竖直箱2的前侧面且其一端穿过该前侧面连接到竖直箱2内部的电路、另一端悬空，所述下铜杆5的一端穿过竖直箱2的前侧面与上铜杆6连接且其杆体中间有两处设置为向下的凹弧，所述竖直箱2侧面下方设置有单刀双掷开关S和滑动变阻器R1的变阻旋钮4；

所述竖直箱2内部设置有电路，所述电路包括电源V、滑动变阻器R1、电流表A、单刀双掷开关S、左接头B、右接头C、保护电阻R2，所述左接头B 与所述左侧组铜杆连接并连接到所述保护电阻R2的一端，所述保护电阻R2的另一端与电源V负极连接，电源V正极与所述滑动变阻器R1的一端连接，所述滑动变阻器R1的另一端与所述电流表A的一端连接，所述电流表A的另一端与所述单刀双掷开关S的第一输出端连接，所述单刀双掷开关S的第二输出端与所述电源V正极连接，所述单刀双掷开关S的输入端与所述右接头C连接，所述右接头C与所述右侧组铜杆连接。

所述指针板8可以在滑轨81上左右滑动，调整位置。

所述凹弧的设置为了挂住实验中的配件。

所述单刀双掷开关S向上拨动时，电流表A和滑动变阻器R1接入电路；当单刀双掷开关S位于中间位置时，电路断开，无电流；当单刀双掷开关S向下拨动时，电路接通，但电流表A和滑动变阻器R1不接入电路。

所述水平箱1还包括有设置于上表面下部的抽屉15，所述抽屉15的前侧面中间还设置有把手16，所有的配件不使用时均放置于抽屉15内。

所述左侧组铜杆和右侧组铜杆之间相距为8cm。

每根下铜杆5的两个凹弧之间相距为4.3cm。这样能保证电磁铁块138和软铁棒139相互靠近端的距离不大于8cm。

所述竖直箱2后侧面下方设置有干电池放置盒17。

所述配件包括凹形铜线10和4个U形磁铁9，所述凹形铜线10包括第一水平段101、第二水平段103、第三水平段105、第一竖直段102、第二竖直段 104、第三竖直段106和第一轻质塑料指针107，所述第一水平段101的右端悬空、左端与所述第一竖直段102的上端连接，所述第一竖直段102的下端与所述第二水平段103的右端连接，所述第二水平段103的左端与所述第二竖直段 104的下端连接，所述第二竖直段104的上端与所述第三水平段105的右端连接，所述第三水平段105的左端与所述第三竖直段106的下端连接，所述第三竖直段106的上端设置有所述第一轻质塑料指针107，所述凹形铜线10各部件在同一竖直面内，所述凹形铜线10通过第一水平段101和第三水平段105跨置于所述实验箱两下铜杆外侧的凹弧上，所述第一轻质塑料指针107位于所述指针板8 的示数一侧，所述4个U形磁铁9同极并排设置于所述水平箱1的上表面且开口正对所述竖直箱2的前侧面，所述4个U形磁铁9均位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，所述凹形铜线10的第二水平段103放置于所述4个U形磁铁9的开口内。

采用上述配件，可以演示以下实验，具体如下：

1、演示左手定则的实验：干电池放置盒17内装入4节干电池，将单刀双掷开关S向上拨动，接入有滑动变阻器R1的电路，可看到凹形铜线10在磁场里发生运动，第一轻质塑料指针107在指针板8上偏转。调节变阻旋钮4，观察电流表显示盘7示数，增大电流强度，可以看到第一轻质塑料指针107偏转弧度增大，说明了安培力的存在，改变电流方向或者改变磁场方向，可以看到第一轻质塑料指针107偏转方向跟原来的相反，由此说明左手定则。

2、演示安培力的大小跟导体中的电流强度关系的实验：让凹形铜线10的第二水平段103处于U形磁铁9的口内2cm处，将单刀双掷开关S向上拨动，接入有滑动变阻器R1的电路，调节电流方向或者磁场方向，凹形铜线10受力时向U形磁铁9的开口端运动(这个过程导体比较接近匀强磁场，如向内运动，磁场变化较大，不利于演示)。这时，通电导体在磁场中的有效长度跟4个磁铁的宽度相同，磁铁个数保持不变，导体的有效长度也不变，磁感应强度也不变。调节变阻旋钮4使得电流从0.5A、1A、1.5A、2A依次变化，可看到凹形铜线10的第一轻质塑料指针107在指针板8上依次指在0.5、1、1.5、2的刻度线上。这能说明在磁感应强度和导体有效长度不变时，安培力的大小跟导体中的电流强度成正比。

3、演示安培力大小跟通电导体的有效长度关系的实验：通电导体的有效长度是指导体在磁场中的那部分长度，本装置通过增减同种规格的U形磁铁9的个数来改变通电导体的有效长度，而磁感应强度并不改变。实验时，先调节变阻旋钮4，使电路中的电流强度保持2A，然后使凹形铜线10的第二水平段103 依次处在4、3、2、1个U形磁铁9同极并列的磁场里，便可看到第一轻质塑料指针107依次指在2、1.5、1、0.5的刻度上，这能说明磁感应强度和电流不变时，安培力的大小跟有效长度成正比。

4、定性演示安培力大小跟磁感应强度关系的实验：拨动单刀双掷开关S向上，电路接入滑动变阻器R1，调节变阻旋钮4，使电路中的电流保持2A，此时第一轻质塑料指针107在2的刻度上。然后慢慢地推动4个U形磁铁9，使第二水平段103由磁铁的开口端相对移动到磁铁的内凹处(根据U形磁铁9感应线的分布可知内凹处的磁感应强度比开口处小)，可看到第一轻质塑料指针107 在指针板8上的示数减小，这说明在电流和有效长度不变时，安培力大小跟磁感应强度有关系，磁感应强度越大，受到的安培力越大。

实施例2：

如图2、5、6、7、9所示，所述的安培力演示装置，包括实验箱和配件，所述实验箱包括相互垂直的水平箱1和竖直箱2，所述水平箱1设置于所述竖直箱2底部前侧并紧贴竖直箱2，两箱均为长方体，所述竖直箱2前侧面上方中间设置有电流表显示盘7，所述电流表显示盘7下方设置有滑轨81，所述滑轨81 上滑动连接有指针板8，所述指针板8垂直于竖直箱2并位于水平箱1的上方，所述指针板8下方左右对称设置有结构相同的左侧组铜杆和右侧组铜杆，其中左侧组铜杆包括在同一竖直面内的上铜杆6和下铜杆5，所述上铜杆6垂直于竖直箱2的前侧面且其一端穿过该前侧面连接到竖直箱2内部的电路、另一端悬空，所述下铜杆5的一端穿过竖直箱2的前侧面与上铜杆6连接且其杆体中间有两处设置为向下的凹弧，所述竖直箱2侧面下方设置有单刀双掷开关S和滑动变阻器R1的变阻旋钮4；

所述竖直箱2内部设置有电路，所述电路包括电源V、滑动变阻器R1、电流表A、单刀双掷开关S、左接头B、右接头C、保护电阻R2，所述左接头B 与所述左侧组铜杆连接并连接到所述保护电阻R2的一端，所述保护电阻R2的另一端与电源V负极连接，电源V正极与所述滑动变阻器R1的一端连接，所述滑动变阻器R1的另一端与所述电流表A的一端连接，所述电流表A的另一端与所述单刀双掷开关S的第一输出端连接，所述单刀双掷开关S的第二输出端与所述电源V正极连接，所述单刀双掷开关S的输入端与所述右接头C连接，所述右接头C与所述右侧组铜杆连接。

所述指针板8可以在滑轨81上左右滑动，调整位置。

所述凹弧的设置为了挂住实验中的配件。

所述单刀双掷开关S向上拨动时，电流表A和滑动变阻器R1接入电路；当单刀双掷开关S位于中间位置时，电路断开，无电流；当单刀双掷开关S向下拨动时，电路接通，但电流表A和滑动变阻器R1不接入电路。

所述水平箱1还包括有设置于上表面下部的抽屉15，所述抽屉15的前侧面中间还设置有把手16，所有的配件不使用时均放置于抽屉15内。

所述左侧组铜杆和右侧组铜杆之间相距为8cm。

每根下铜杆5的两个凹弧之间相距为4.3cm。这样能保证电磁铁块138和软铁棒139相互靠近端的距离不大于8cm。

所述竖直箱2后侧面下方设置有干电池放置盒17。

所述配件包括U形磁铁9、磁铁垫块100和圆柱形铁杆12，所述磁铁垫块 100放置于所述水平箱1的上表面，所述U形磁铁9放置于所述磁铁垫块100 的上表面并位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，其开口正对所述竖直箱2的前侧面，所述圆柱形铁杆12跨置于实验箱两上铜杆上方、并垂直于铜杆，所述圆柱形铁杆12的位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆中间的部分还位于 U形磁铁9的开口内。

采用上述配件，可以做演示左手定则的实验，具体如下：向下拨动单刀双掷开关S(不接入滑动变阻器R1)，接通电源V(使用4节干电池)，可看到通电的圆柱形铁杆12在磁场中受力而滚动。改变电流或者磁场方向，圆柱形铁杆12的运动方向也随之改变，说明了左手定则。

实施例3：

如图3、5、6、7、10所示，所述的安培力演示装置，包括实验箱和配件，所述实验箱包括相互垂直的水平箱1和竖直箱2，所述水平箱1设置于所述竖直箱2底部前侧并紧贴竖直箱2，两箱均为长方体，所述竖直箱2前侧面上方中间设置有电流表显示盘7，所述电流表显示盘7下方设置有滑轨81，所述滑轨81 上滑动连接有指针板8，所述指针板8垂直于竖直箱2并位于水平箱1的上方，所述指针板8下方左右对称设置有结构相同的左侧组铜杆和右侧组铜杆，其中左侧组铜杆包括在同一竖直面内的上铜杆6和下铜杆5，所述上铜杆6垂直于竖直箱2的前侧面且其一端穿过该前侧面连接到竖直箱2内部的电路、另一端悬空，所述下铜杆5的一端穿过竖直箱2的前侧面与上铜杆6连接且其杆体中间有两处设置为向下的凹弧，所述竖直箱2侧面下方设置有单刀双掷开关S和滑动变阻器R1的变阻旋钮4；

所述竖直箱2内部设置有电路，所述电路包括电源V、滑动变阻器R1、电流表A、单刀双掷开关S、左接头B、右接头C、保护电阻R2，所述左接头B 与所述左侧组铜杆连接并连接到所述保护电阻R2的一端，所述保护电阻R2的另一端与电源V负极连接，电源V正极与所述滑动变阻器R1的一端连接，所述滑动变阻器R1的另一端与所述电流表A的一端连接，所述电流表A的另一端与所述单刀双掷开关S的第一输出端连接，所述单刀双掷开关S的第二输出端与所述电源V正极连接，所述单刀双掷开关S的输入端与所述右接头C连接，所述右接头C与所述右侧组铜杆连接。

所述指针板8可以在滑轨81上左右滑动，调整位置。

所述凹弧的设置为了挂住实验中的配件。

所述单刀双掷开关S向上拨动时，电流表A和滑动变阻器R1接入电路；当单刀双掷开关S位于中间位置时，电路断开，无电流；当单刀双掷开关S向下拨动时，电路接通，但电流表A和滑动变阻器R1不接入电路。

所述水平箱1还包括有设置于上表面下部的抽屉15，所述抽屉15的前侧面中间还设置有把手16，所有的配件不使用时均放置于抽屉15内。

所述左侧组铜杆和右侧组铜杆之间相距为8cm。

每根下铜杆5的两个凹弧之间相距为4.3cm。这样能保证电磁铁块138和软铁棒139相互靠近端的距离不大于8cm。

所述竖直箱2后侧面下方设置有干电池放置盒17。

所述配件包括U形磁铁9、磁铁垫块100和电动机线圈11，所述电动机线圈11由直径为1mm粗的漆包线绕制为1.5匝或者2.5匝，包括左线头112、右线头111和矩形线圈113，所述左线头112和所述右线头111分别位于所述矩形线圈113的两侧窄边的中间且垂直于其窄侧边向外延伸，所述电动机线圈11各部分均位于同一平面内，所述左线头112和所述右线头111刮掉绝缘漆分别放置于所述实验箱两下铜杆外侧的凹弧上，所述磁铁垫块100放置于所述水平箱1 的上表面，所述U形磁铁9放置于所述磁铁垫块100的上表面并位于所述左侧组铜杆和所述右侧组铜杆之间，其开口正对所述竖直箱2的前侧面，所述矩形线圈113部分位于所述U形磁铁9的开口内。

采用上述配件，可以做演示电动机原理的实验，具体如下：向下拨动单刀双掷开关S接通电源V，不接入滑动变阻器R1，启动一下电动机线圈11，电动机线圈11便可以持续转动，改变电流方向或磁场方向，电动机线圈11转动方向随之发生改变，说明通电线圈在磁场中受力而转动，这就是电动机的原理。

实施例4：

如图4、5、6、11、12所示，所述的安培力演示装置，包括实验箱和配件，所述实验箱包括相互垂直的水平箱1和竖直箱2，所述水平箱1设置于所述竖直箱2底部前侧并紧贴竖直箱2，两箱均为长方体，所述竖直箱2前侧面上方中间设置有电流表显示盘7，所述电流表显示盘7下方设置有滑轨81，所述滑轨81 上滑动连接有指针板8，所述指针板8垂直于竖直箱2并位于水平箱1的上方，所述指针板8下方左右对称设置有结构相同的左侧组铜杆和右侧组铜杆，其中左侧组铜杆包括在同一竖直面内的上铜杆6和下铜杆5，所述上铜杆6垂直于竖直箱2的前侧面且其一端穿过该前侧面连接到竖直箱2内部的电路、另一端悬空，所述下铜杆5的一端穿过竖直箱2的前侧面与上铜杆6连接且其杆体中间有两处设置为向下的凹弧，所述竖直箱2侧面下方设置有单刀双掷开关S和滑动变阻器R1的变阻旋钮4；

所述竖直箱2内部设置有电路，所述电路包括电源V、滑动变阻器R1、电流表A、单刀双掷开关S、左接头B、右接头C、保护电阻R2，所述左接头B 与所述左侧组铜杆连接并连接到所述保护电阻R2的一端，所述保护电阻R2的另一端与电源V负极连接，电源V正极与所述滑动变阻器R1的一端连接，所述滑动变阻器R1的另一端与所述电流表A的一端连接，所述电流表A的另一端与所述单刀双掷开关S的第一输出端连接，所述单刀双掷开关S的第二输出端与所述电源V正极连接，所述单刀双掷开关S的输入端与所述右接头C连接，所述右接头C与所述右侧组铜杆连接。

所述指针板8可以在滑轨81上左右滑动，调整位置。

所述凹弧的设置为了挂住实验中的配件。

所述单刀双掷开关S向上拨动时，电流表A和滑动变阻器R1接入电路；当单刀双掷开关S位于中间位置时，电路断开，无电流；当单刀双掷开关S向下拨动时，电路接通，但电流表A和滑动变阻器R1不接入电路。

所述水平箱1还包括有设置于上表面下部的抽屉15，所述抽屉15的前侧面中间还设置有把手16，所有的配件不使用时均放置于抽屉15内。

所述左侧组铜杆和右侧组铜杆之间相距为8cm。

每根下铜杆5的两个凹弧之间相距为4.3cm。这样能保证电磁铁块138和软铁棒139相互靠近端的距离不大于8cm。

所述竖直箱2后侧面下方设置有干电池放置盒17。

所述配件包括电磁铁13和软铁14，所述电磁铁13包括悬吊装置和电磁铁块137，所述悬吊装置包括十字架空心管和前后杆137，所述十字架空心管包括竖杆131和左右对称长度相同且水平设置的左杆133、右杆132，其中所述左杆 133和所述右杆132不相通，所述左杆133内插有左铜线134，所述右水平杆132 内插有右铜线135，所述左、右铜线长度相同且均大于左、右杆长度，所述竖杆 131的上端设置有竖直向上的第二轻质塑料指针136、下端水平连接有所述前后杆137，所述前后杆137与左杆133垂直，所述电磁铁块138的侧边与前后杆 137平行并位于前后杆137的正下方，通过橡胶带与前后杆137固定在一起，电磁铁块138的两个引线分别与左铜线134、右铜线135电连接，所述软铁14包括软铁棒139和悬吊装置，所述悬吊装置与电磁铁13的悬吊装置相同，且软铁棒139也通过橡胶带与悬吊装置固定在一起并位于悬吊装置的正下方，所述软铁棒139与电磁铁块138具有相同质量，所述电磁铁13的左铜线134和右铜线 135分别放置于所述实验箱两下铜杆左右对称的一对凹弧上，所述软铁14放置于所述实验箱两下铜杆左右对称的另一对凹弧上，所述电磁铁13和所述软铁14 的指针均位于所述指针板8的示数一侧。

采用上述配件，可以做演示力的相互作用的实验，具体如下：待第二轻质塑料指针136静止后，用4节干电池做电源V，向下拨动单刀双掷开关S接通电源V(不接入滑动变阻器R1)，便可看到由于电磁铁13和软铁14相互吸引，两指针同时反向转动相同的弧度，说明力的作用是相互的，且大小相等，方向相反。

本实施例使用应该保证搭载于铜杆上的配件与铜杆接触良好，如果有接触不良，可用细砂纸打磨接触点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。