重點(diǎn)高中 物理 課件 高二理科《3.4 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》

1、第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力復(fù)習(xí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)？復(fù)習(xí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)？當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，F(xiàn) = ILB一.安培力的方向一.安培力的方向BIF一.安培力的方向BIF一.安培力的方向左手定那么：伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的向。 BIFIIBIBFIBFBIBFBBIBFBB安培力F 的方向總是垂直于電流I 與磁感應(yīng)強(qiáng)度B 所確定的平面【例1】 關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，正確的說(shuō)法是A跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行B跟電流方向垂直，跟磁

2、場(chǎng)方向平行C既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直D既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直 【例1】 關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，正確的說(shuō)法是A跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行B跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行C既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直D既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直 答案CIBIBBI30IIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。IBFIBBI30IIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBI30IIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBI30FIIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBI30FFIIIBBB【例2】畫出圖

3、中第三者的方向。FIBFIBBBI30FFIIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBBBI30FFIIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBBIBI30FFIIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。FIBFIBBBIFBI30FFIIIBBB【例2】畫出圖中第三者的方向。EBEBBFEBBFEBBBEFEBBBBEFEBBFBBE二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):F = ILB (BL)二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直

4、時(shí):BIFF = ILB (BL)2. 電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零2. 電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零NSI2. 電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零NSI問(wèn)題:如果既不平行也不垂直呢？2. 電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零NSI問(wèn)題:如果既不平行也不垂直呢？BIIB通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：B2B1通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B

5、分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B1=BsinB2B1通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B1=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行 B2=BcosB2B1通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B1=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行 B2=Bcos即F=ILB1B2B1通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B1=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行 B2=Bcos即F=ILB1B2B

6、1將B1=Bsin代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B1=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行 B2=Bcos即F=ILB1F=ILBsinB2B1將B1=Bsin代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):BFBBI3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí):F = ILBsin(為B與L的夾角)BFBBI設(shè)以下圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電流強(qiáng)度I，導(dǎo)線長(zhǎng)度L，求安培力大小BIBIBIBI二.安培力的大小對(duì)公式的理解：FBIL對(duì)公式的理解：FBIL只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)公式的理解：不僅與

7、B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)FBIL只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)公式的理解：不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度FBIL只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)公式的理解：不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度1.I與B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影FBIL只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)公式的理解：不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度1.I與B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影FBIL2.導(dǎo)線不是直線，找導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)BIBRIB【例4】說(shuō)說(shuō)下面各圖的有效長(zhǎng)度1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)

8、平行時(shí)3.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角時(shí)1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小FILB2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)平行時(shí)3.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角時(shí)1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小FILB2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)平行時(shí)F03.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角時(shí)1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小FILB2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)平行時(shí)F03.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角時(shí)1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小FILB2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)平行時(shí)F03.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角時(shí)F=ILB sin【例5】如下圖，L，I，B，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？I【例5】如下圖，L，I，B，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？I大小為110-4N【例5】如下圖，L，I，B，求該

9、導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？I大小為110-4N問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 結(jié)論:問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 同向電流相互吸引。結(jié)論:問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向

10、電流相互排斥。結(jié)論:同向電流反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:同向電流反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:同向電流反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流反向電流

11、問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:F同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通

12、電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FF同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FF同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FF同向電流F反向電流問(wèn)題：如下圖，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流例: 如圖，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在

13、磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如下圖的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？三.安培力作用下通電導(dǎo)線或線圈的運(yùn)動(dòng)方向1.電流元分析法：例: 如圖，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如下圖的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？向左擺動(dòng)三.安培力作用下通電導(dǎo)線或線圈的運(yùn)動(dòng)方向1.電流元分析法：例：如下圖，蹄形磁鐵固定，通電直導(dǎo)線AB可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，俯視導(dǎo)體，導(dǎo)體AB將AB的重力不計(jì)A、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)NS

14、2. 特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運(yùn)動(dòng)方向，然后推廣到一般位置。NSINSNSINSNSIFNS向外NSIFFNS向外向里NSIFFNS向外向里NSIFFNSF向外向里NSIFFNSFA、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)向外向里如圖，質(zhì)量分別為mAmB的兩環(huán)套在光滑絕緣桿上，假設(shè)同時(shí)通上同向電流IAIB,它們將如何運(yùn)動(dòng)AB3.等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小磁針也可以等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。4.利用平行電流相互作用分析法：同向平行電流相互吸引，異向平行電流相互排斥。兩個(gè)電流總有作用到方向相同且靠近的趨勢(shì)。 自由固定FF 4.利用平行電流相互作用分析法：同向平行電流相互吸引，異向平行電流相互排斥。兩個(gè)電流總有作用到方向相同且靠近的趨勢(shì)。例題：如圖,在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)線圈，磁鐵水平放置，其軸線與線圈共面并通過(guò)線圈的圓心，當(dāng)線圈中的電流沿圖示方向時(shí)，線圈將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？ISN例題：如圖,在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)線圈，磁鐵水平放置，其軸線與線圈共面并通過(guò)線圈的圓心，當(dāng)線圈中的電流沿圖示方向時(shí)，線圈將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？ISN從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向右擺動(dòng)NSNS課堂訓(xùn)練NSNS課堂訓(xùn)