磁場對電流的作用(魯科版)

1、磁場對電流的作用力磁場對電流的作用力一、安培力的方向一、安培力的方向演示：按照右圖所示進行實驗。演示：按照右圖所示進行實驗。1、上下交互磁場的位置以、上下交互磁場的位置以改改變磁場的方向變磁場的方向，觀察，觀察受力方向受力方向是否變化。是否變化。2、改變改變導(dǎo)線中導(dǎo)線中電流的方向電流的方向，觀察觀察受力方向受力方向是否改變。是否改變。任務(wù)任務(wù)：通過這兩種情況的分析，：通過這兩種情況的分析，我們了解了導(dǎo)線受力的方向與磁我們了解了導(dǎo)線受力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系。場方向、電流方向的關(guān)系。演示：按照右圖所示進行實驗。演示：按照右圖所示進行實驗。1 1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀、改變導(dǎo)線中電流

2、的方向，觀察受力方向是否改變。察受力方向是否改變。一、安培力的方向一、安培力的方向IBF2 2、上下交互磁場的位置以改變磁、上下交互磁場的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化場的方向，觀察受力方向是否變化FIBFIBIBFF、B、I方向關(guān)系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與安培力方向既與電流方向垂直又與磁場方向垂直，即垂直于電流和磁場所磁場方向垂直，即垂直于電流和磁場所在的平面在的平面左手定則：伸開左手伸開左手, ,使拇指與其使拇指與其余四個手指垂直余四個手指垂直, ,并且都與手掌在并且都與手掌在同一平面內(nèi)同一平面內(nèi); ;讓磁感應(yīng)線從掌心進讓磁感應(yīng)線從掌心進入入, ,并使四指指向

3、電流的方向，這并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向磁場中所受安培力的方向遵循左手定則BIF示意圖再次提醒：一定要使用左手！再次提醒：一定要使用左手！左手定則左手定則伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。四指 電流磁感線磁感線 穿手心穿手心 大

4、拇指大拇指 受力受力注注 意意X(F)Y(B)oIFBZ( I )FIBFIBBI3 0FFIIIBBB畫出圖中第三者的方向。畫出圖中第三者的方向。 1、分析受到的安培力時、分析受到的安培力時,要善于要善于把立體圖把立體圖,改畫成易于分析受力的平改畫成易于分析受力的平面圖形面圖形 2、注意磁場和電流的方向是否、注意磁場和電流的方向是否垂直垂直應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問題應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問題FB.F=BIL bBaBFBBBBBF問題：問題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用之間會通過磁場發(fā)生相互作用 請使用剛學過的知識請使用剛學過的知識解釋本實驗

5、結(jié)果。解釋本實驗結(jié)果。同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。結(jié)論結(jié)論: :請使用剛學過的知識解釋本實驗結(jié)果。請使用剛學過的知識解釋本實驗結(jié)果。同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。結(jié)論結(jié)論: :FFF同向電流F反向電流（1 1）保持磁場不變，保持）保持磁場不變，保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變電流的大小。改變電流的大小。（2 2）保持磁場不變，保持電流不變，改變導(dǎo)）保持磁場不變，保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度。線通電部分的長度。 1.1.當電流與磁場方向垂直時當電流與磁場方向垂直時: :（3 3）

6、保持電流不變，保持導(dǎo)線通電部分的長）保持電流不變，保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變磁場的磁感應(yīng)度不變，改變磁場的磁感應(yīng)。 1.1.當電流與磁場方向垂直時當電流與磁場方向垂直時: :BIF2、電流與磁場方電流與磁場方向平行時，磁場向平行時，磁場對電流的作用力對電流的作用力為零為零NSI問題問題: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？B BIIB B0o0F 90OFIBL把磁感應(yīng)強度把磁感應(yīng)強度B B分解為兩個分量：分解為兩個分量：一個分量與導(dǎo)線垂直一個分量與導(dǎo)線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行另一分量與導(dǎo)線平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于導(dǎo)線的

7、分量平行于導(dǎo)線的分量B B2 2不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由通電導(dǎo)線所受作用力僅由B B1 1決定決定即即F=ILBF=ILB1 1F=ILBsinF=ILBsinB B2 2B B1 1將將B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得3 3、通電直導(dǎo)線與磁場方向、通電直導(dǎo)線與磁場方向不垂直不垂直的情況的情況公式：公式： F=ILBsinF=ILBsin表示磁場方向與電流方向間的夾角表示磁場方向與電流方向間的夾角 注：在中學階段，此公式僅適用于勻強磁場注：在中學階段，此公式僅適用于勻強磁場問題問題1:1:若若B B與與I I不垂直時，不垂直時，F(xiàn) F安

8、安與與B B和和I I方向關(guān)系可以方向關(guān)系可以概括為哪句話？這時左手定則對磁感應(yīng)線有何要求？概括為哪句話？這時左手定則對磁感應(yīng)線有何要求？三、安培力的大小三、安培力的大小結(jié)論：結(jié)論：F F一定與一定與B B垂直，一定與垂直，一定與I I垂直。但垂直。但B B與與I I不一不一定垂直。定垂直。問題2：F、B、I一定兩兩垂直嗎？將長度為將長度為20cm20cm、通有、通有0.1A0.1A電流的直導(dǎo)線放入一電流的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強度為應(yīng)強度為1T1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受

9、安培力的大小和方向小和方向IBIB30IB0.02N0.02N水平向右水平向右0.02N0.02N垂直導(dǎo)線，垂直導(dǎo)線，斜向左上方斜向左上方L LL LL LL L2 2、磁場對電流的作用力與電流成正比，因而線圈中、磁場對電流的作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線圈和指的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強弱。大小，可以知道被測電流的強弱。3 3、當線圈中的電流方向發(fā)生變化時，安培力的方向也、當線圈中的電流方向發(fā)生變化時，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。表盤的刻