磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 市賽獲獎(jiǎng)

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用益陽(yáng)市一中周鳴欽第二章磁場(chǎng)（高中物理選修1－1）

當(dāng)我們把一臺(tái)電動(dòng)機(jī)接在電源上，打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，為什么有了電，轉(zhuǎn)子就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)呢？為了研究清楚其中的原理，我們先來(lái)看一下通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況。演示實(shí)驗(yàn)一：磁場(chǎng)對(duì)直導(dǎo)線的作用當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，導(dǎo)體會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并且改變電流的方向或磁鐵磁極的位置，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向一致時(shí)，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)）猜想：①導(dǎo)線的長(zhǎng)度L②電流的大小I

實(shí)驗(yàn)：三塊相同的磁鐵并排放置，可認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)這個(gè)角度可以比較導(dǎo)線所受安培力的大小。

分別接通“2、3”和“1、4”

可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L（1）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下，導(dǎo)線所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L三者的乘積（2）平行時(shí)：F＝0一、安培力的大小公式：

在中學(xué)階段，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)

式中B是比例系數(shù)一、安培力的大小此公式適用于磁場(chǎng)方向與電流方向（通電導(dǎo)線)垂直1、討論比值

的情況

： 對(duì)于不同的磁場(chǎng)，比例關(guān)系都成立， 但在不同的磁場(chǎng)中，比例系數(shù)B不一樣。2、定義：比值 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。3、定義式：4、物理意義：反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度6、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，國(guó)際符號(hào)是T。7、B的一般大?。撼Ｒ?jiàn)的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3×10－5T～7×10－5T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是10－3T～1T。在電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T～1.4T8、方向：把某一點(diǎn)磁場(chǎng)的方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁場(chǎng)的方向： 小磁針靜止時(shí)N極所指的方向 沿磁感線的切線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。二、安培力的方向1、上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否改變。2、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。伸開(kāi)左手，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(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)體在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向。安培力方向既與電流方向垂直又與磁場(chǎng)方向垂直，即垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面。－－左手定則二、安培力的方向IBFIBFIFBBI練習(xí)：判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向F=0圖2.3-9

安培的平行導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。你能判定通電后它們之間作用力的方向嗎？

用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡?？梢钥吹綗艚z顫抖起來(lái)。猜猜看，燈絲里通過(guò)怎樣的電流，才能使燈絲顫抖小結(jié)一、安培力1、概念：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為安碚力F2、大小：F=BIL3、方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。 左手定則確定二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、公式：2、物理意義：反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向3、單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，國(guó)際符號(hào)是T

4、方向：與該處磁場(chǎng)方向相同5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：B的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。