验证力的平行四边形定则:

实验目的：
验证平行四边形定则
实验器材：
方木板一块，测力计两个，细绳两段，橡皮条一段，白纸，铅笔，刻度尺，量角器，图钉。
实验原理：
此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。
实验步骤：
1、把橡皮条的一端固定在板上的A点；
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图）；

3、用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数；
4、在纸上按比例作出两个力F₁、F₂的图示，用平行四边形定则求出合力F；
5、只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同；
6、改变F₁和F₂的夹角和大小，再做两次。
注意事项：
1、用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。

电荷、电荷守恒定律：

 1．涉及电荷的基本概念
(1)电荷自然界中存在着两种电荷，它们分别为正电荷和负电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
(2)电荷量电荷量是指物体带电的多少。电荷量是电荷的定量量度。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。尽管电荷量有正、负值(正号一般省略)，但要知道这里的“+”、“-”号代表电荷的性质(种类)，与数学中的正、负号的含义不同。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号c。
(3)元电荷电子和质子带有等量的异种电荷，其电荷量e： 1．60×10^-19C，称为元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍，这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。无电荷不是电荷，它是指电荷的电荷量，电荷量1．60×10^-19C称为元电荷。元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的。所有带电体的电荷量等于元电荷或者等于元电荷的整数倍。质子、电子都不叫元电荷，它们电荷量的绝对值才叫元电荷。
(4)点电荷形状和大小对研究问题的影响可以忽略的带电体称为点电荷。
①点电荷是无大小、无形状、只有电荷量的一个理想化模型。在实际问题中，只有当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体才可以被视为点电荷。
②一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状、大小与其他带电体之间的距离的比较。即带电体很小，不一定可被视为点电荷，带电体很大，也不一定不能被视为点电荷。
(5)感应电荷当一个带电体靠近导体时，南于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。由于静电感应而使导体两端出现的等量异号电荷通常叫做感应电荷。其特点是：不带电导体靠近带电体时，靠近带电体的一端出现与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端出现与带电体电性相同的电荷。
(6)场源电荷电场是由电荷产生的，我们把产生电场的电荷叫做场源电荷。
(7)试探电荷研究电场的基本方法之一是在电场中放入一带电荷量很小的点电荷，分析其受力和能量情况，借以研究电场的性质，这样的电荷称为试探电荷。作为试探电荷的带电体，基本要求是体积要小，能研究电场中每一点的性质，还要求带电体所带电荷量要少．以放入试探电荷后试探电荷对原电场的影响可忽略为原则。
(8)净电荷物体带电实质是得到或失去了电子，讨论物体带何种电荷，所带电荷量是多少，是指物体的净电荷是正还是负，物体所具有的总电荷中正、负电荷的差值是多少，电荷量是物体中净电荷的多少。
(9)比荷带电体所带电荷量与其质量之比叫做该带电体的比荷。比荷是一个重要的物理量，常用来描述微观粒子的性质，在国际单位制中其单位为库仑每千克，符号 C／kg。

探究产生感应电流的条件：

1、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流，产生的电动势叫做感应电动势。
2、产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。
3、产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
4、电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
5、实验：研究电磁感应现象

①过程首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系（方法与画电场中平面上等势线实验相同）。电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头移动过程中、电键闭合后线圈A在B中插入、拔出时，都会发现电流表指针发生偏转，说明有电流产生。而电键保持闭合、滑动触头不动、线圈A 在B中不动时，电流表指针都不动，说明无电流产生。
②结论：闭合电路中有感应电流产生的充要条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。

知识扩展：

关于“切割”的讨论：
闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时．闭合电路中产生感应电流。如图所示，当导体 AD向右运动时，穿过ABCD的磁通量发生变化(面积变大)，所以ABCD回路中产生感应电流。由此可见部分导体“切割磁感线产生感应电流”和“磁通量变化”在本质上是一致的。
在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：

(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”，就不能说切割。如图所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”：而图丙中，线圈与磁感线平行，线圈没有切割磁感线。

(2)即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证就能产生感应电流。如图所示，对于图甲，尽管导线框 “切割”了磁感线(匀强磁场)，但此时穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流；对于图乙，导线框的一部分“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流；对于图丙，闭合导线框在非匀强磁场中运动，切割了磁感线，同时穿过线框的磁感线条数减少，线框中有感应电流：

(3)即使是闭合回路的部分导体做切割磁感线的运动，也不能绝对保证一定存在感应电流，如图所示，ABCD 导线框的一部分在匀强磁场中上下平动，尽管是部分切割，但同样在线框中没有感应电流，由以上讨论可见，导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件．归根结底还要看穿过闭合回路的磁通量是否发生变化。


超导体的电磁感应现象：

无论是磁场变化还是导体与磁场间相对运动引起的电磁感应现象，对普通导体来说，非静电力都是自由电荷定向移动的动力，能量转化是单向的，楞次定律和右手定则都是在非静电力是动力的基础上提出的。对于超导体来说，如果超导体内原来无电流，可用楞次定律或右手定则来判定超导体内产生的感应电流的方向，只是当磁通量持续增加或是持续减小时，超导体内的感应电流总是增大的，磁通量停止变化时，超导体内的感应电流保持恒定，当磁通量的变化方向改变时，非静电力成为超导体内自由电荷定向运动的阻力．此时用楞次定律或右手定则得到的方向与实际电流的方向相反。
事实上，楞次定律或右手定则确定的是电磁感应中正电荷所受非静电力的方向，在用来判定超导体中感应电流时，要先判定非静电力是自由电荷定向运动的动力还是阻力，进而再判定感应电流的大小、方向。