磁场对通电导线的作用 (2).ppt
一、安培力的大小一、安培力的大小F=BIL（B I）（B I）F=0二、探究当通电导线方向与磁场方向二、探究当通电导线方向与磁场方向垂直垂直时，通电导线所受的安培力的方向。时，通电导线所受的安培力的方向。大胆大胆猜想：猜想：设计实验：设计实验：分组实验：分组实验：总结归纳：总结归纳：探究安培力的方向与哪些因素有关？探究安培力的方向与哪些因素有关？大胆大胆猜想：猜想：分组验证：分组验证：总结归纳总结归纳：设计实验：设计实验：可能与可能与 电流的方向、电流的方向、 磁场的方向磁场的方向 都有关都有关1、需要哪些器材？、需要哪些器材？2、实验如何进行？、实验如何进行？3、用你的方式记下小组的实、用你的方式记下小组的实验结果？验结果？次数次数磁场磁场方向方向电流方向电流方向安培力安培力方向方向图图1向下向下垂直于纸面向外垂直于纸面向外2垂直于垂直于纸面纸面向里向里3向上向上4垂直于纸面向外垂直于纸面向外 一、安培力的方向一、安培力的方向 水平水平向右向右水平水平向左向左水平水平向右向右水平水平向左向左FFFF结论：结论：安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。IBFFIBFIBIBFabcd三、三、 安培力的方向安培力的方向左手定则左手定则左手定则：左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 FBIF F方向，既跟方向，既跟B B的方向垂直，又跟的方向垂直，又跟的方向垂直。的方向垂直。IBFIBFIFBBI【例题【例题1】 判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向ABCDFFF 判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向F F FI I练习练习2巩固巩固练习练习 已知磁场方向与通电导线垂直，请画出已知磁场方向与通电导线垂直，请画出图中第三个物理量的方向。图中第三个物理量的方向。例题例题2典型例题典型例题I IF FB 已知磁场方向与通电导线垂直，请画出已知磁场方向与通电导线垂直，请画出图中第三个物理量的方向。图中第三个物理量的方向。 如图所示，两条如图所示，两条平行的通电直导线平行的通电直导线会发生相互作用会发生相互作用吗吗?。请你运用学。请你运用学过的知识进行讨论过的知识进行讨论并做出预测。并做出预测。思考与讨论思考与讨论1：电流方向电流方向相反相反时，将会时，将会排斥排斥电流方向电流方向相同相同时，将会时，将会吸引吸引二、安培力的大小：二、安培力的大小： 1 、垂直时、垂直时 F=ILB 2 2、平行时、平行时 F F0 03、如果既不平行也不垂直呢？、如果既不平行也不垂直呢？BI二、安培力的大小：二、安培力的大小：把磁感应强度把磁感应强度B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B1=Bsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2= =BcosBcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线产生不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由作用力，通电导线所受作用力仅由B B1 1决决定。定。即即F=ILBF=ILB1 1，将，将B B1 1= =BsinBsin代入得：代入得：F=F=ILBsinILBsin0o0F 90OFIBLIBB2B1 在中学阶段，在中学阶段，F=I L B sin仅适用于匀强磁场仅适用于匀强磁场Iab例例3 3 ：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒的细线将金属棒abab悬在水平位置上，金属棒悬在水平位置上，金属棒长长L=0.5m,L=0.5m,质量质量m m=0.01kg,B=0.4T,=0.01kg,B=0.4T,欲使悬线欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（向？（g=10m/sg=10m/s2 2) )解：欲使悬线张力为零，由题意解：欲使悬线张力为零，由题意分析知，安培力应与重力平衡，分析知，安培力应与重力平衡，金属棒受力如图金属棒受力如图F=mg -(1) 方向方向向上，向上，由安培力公式得由安培力公式得: F=BIL-(2)由由(1) (2)得：得：BLmgBLFIAA5 . 05 . 04 . 01001. 0由左手定则知，电流由由左手定则知，电流由a流向流向bmgFIabAB二、安培力的大小：二、安培力的大小： （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直垂直的情况下，导线所受安培力的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度等于磁感应强度B、电流电流I和导线的长度和导线的长度L三者的乘积。三者的乘积。 即：即： F=ILB（2 2）平行时：）平行时：F F0 0（3）公式：）公式：F=I L B sin表示磁场方向与电流方向间的夹角表示磁场方向与电流方向间的夹角B B为匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度L L为有效长度为有效长度 在中学阶段，在中学阶段，F=I L B sin仅适用于匀强磁场仅适用于匀强磁场麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培誉为“电学中的牛顿”。追着马车做题追着马车做题 享受思考快乐享受思考快乐追着马车做题 享受思考快乐1 1、基本构造：、基本构造：定子定子和和转子转子。2 2、工作原理：、工作原理： 通电线圈在磁场中受到通电线圈在磁场中受到了安培力的作用了安培力的作用四、电动机四、电动机3、应用：、应用： 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。画出图中通电导线棒所受安培力的方向。画出图中通电导线棒所受安培力的方向。练习：练习： 图示的装置中，劲度系数较小的金属轻弹图示的装置中，劲度系数较小的金属轻弹簧下端恰好浸到水银面，电源电动势足够大簧下端恰好浸到水银面，电源电动势足够大.当闭合开关当闭合开关S后，弹簧将后，弹簧将()A.保持静止保持静止B.收缩收缩C.变长变长D.不断上下振动不断上下振动例题：长度为例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度则磁感应强度B： （ ）A、B10T B、B10TC、B10T D、不能确定、不能确定B小小 结结左手定则左手定则四指四指 指电指电流流方向方向磁感磁感线线 穿穿掌掌心心大大拇指拇指 安安培力的方向培力的方向 FBI安培力的大小安培力的大小 F=I L B sin
