通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力課件

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用41一、安培力的方向演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化。2、改變導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向，觀察受力方向是否改變。任務(wù)：通過(guò)這兩種情況的分析，我們了解了導(dǎo)線(xiàn)受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系。23演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、改變導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向，觀察受力方向是否改變。2、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為安培力一、安培力的方向IBFFIBFIBIBF4左手定則，伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。四指磁感線(xiàn)大拇指電流穿手心受力5FIBFIBBI30°

FFIIIBBB【例1】畫(huà)出圖中第三者的方向。(1)(2)(3)(4)(5)(6)6bBa.FF=BILB.B.×FF=BILbBa(7)(8)7BBB

(9)F×BB×F

(10)B891、分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖,改畫(huà)成易于分析受力的平面圖形2、注意磁場(chǎng)和電流的方向是否垂直應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問(wèn)題例2：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線(xiàn)之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。在什么情況下兩條導(dǎo)線(xiàn)相互吸引，什么情況下相互排斥？區(qū)別安培定則與左手定則10分析IIFF分析：1

2電流方向相同電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引電流方向相反11IIFF34電流方向相反時(shí)，將會(huì)排斥二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):F

=

ILB(B⊥L)FBI122、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SINB問(wèn)題:如果既不平行也不垂直呢？θI13IB平行于導(dǎo)線(xiàn)的分量B2不對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線(xiàn)所受作用力僅由B1決定即F=ILB1將B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθθB2把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：B1一個(gè)分量與導(dǎo)線(xiàn)垂直

B1=Bsinθ另一分量與導(dǎo)線(xiàn)平行

B2=Bcosθ3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí):通電直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向不垂直的情況144.L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線(xiàn)實(shí)際長(zhǎng)度彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于連接兩端點(diǎn)直線(xiàn)的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流沿L由始端指向末端15總結(jié)：安培力的大?。涸趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直的情況下，導(dǎo)線(xiàn)所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L三者的乘積。 即：

F=ILB平行時(shí)：F＝0（3）公式：F=BIL

sinθBFB⊥Bθ表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角∥?在中學(xué)階段，F(xiàn)=ILB

sinθ僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)(4)L為有效長(zhǎng)度16B

3.如圖所示，在與水平面成600的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距為1m的水平導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.3kg的金屬棒ab（ab棒垂直導(dǎo)軌），磁場(chǎng)方向豎直向上，當(dāng)棒中電流為3A時(shí)棒恰好靜止，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力大小B√3T;6N17畫(huà)出導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁場(chǎng)方向確定電流方向根據(jù)左手定則確定受安培力的方向根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況判斷通電導(dǎo)線(xiàn)在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)方向問(wèn)題184.兩條導(dǎo)線(xiàn)互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動(dòng)，當(dāng)通以如圖所示電流后，cd導(dǎo)線(xiàn)將（

D）A.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abB.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)abC.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)abD.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近ab判斷通電導(dǎo)線(xiàn)、線(xiàn)圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)19固定F˙×××˙˙˙×˙×˙×F自由同向相吸20電流微元法BF方向?F方向×BBFB、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升

C、逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降

D、逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升NS例5.如圖所示，有一通電直導(dǎo)線(xiàn)放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線(xiàn)可以自由移動(dòng)，當(dāng)電磁鐵線(xiàn)圈與直導(dǎo)線(xiàn)中通以圖示的電流時(shí)，有關(guān)直導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（從上往下看）（

C）A、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降特殊位置法分析運(yùn)動(dòng)21例6：把輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)圈用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈的圓心且垂直于線(xiàn)圈平面。當(dāng)線(xiàn)圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，判斷線(xiàn)圈如何運(yùn)動(dòng)？NS從右向左看

電流逆時(shí)針流線(xiàn)圈向磁鐵運(yùn)動(dòng)22N

S繩子拉力

變大

(變大,變小,不變)桌面對(duì)磁鐵的支持力

變?。?）桌面對(duì)磁鐵的摩擦力

無(wú)

(有,無(wú)).NSF桌面對(duì)磁鐵的摩擦力(有,無(wú))方向水平向.右有F′

F23fA三. 磁電式電流表24三、磁電式電流表，1、電流表的構(gòu)造如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個(gè)很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線(xiàn)圈鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線(xiàn)圈的兩端分別接在這個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流通過(guò)彈簧流入線(xiàn)圈。252、電流表的工作原理261、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管通電線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線(xiàn)平行，當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)線(xiàn)圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線(xiàn)圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小隨線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線(xiàn)圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。272、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力與電流成正比，因而線(xiàn)圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線(xiàn)圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱。3、當(dāng)線(xiàn)圈中的電流方向發(fā)生變