磁场对通电导线的作用力2.ppt

复习：复习：1 1、如何判断通电导线在磁场中受到安、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？培力的方向？2 2、安培力的大小如何计算？安培力的大小如何计算？3 3、在运用安培力公式时应注意什么？在运用安培力公式时应注意什么？利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向3030例1FF例利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向F、B、I方向关系示意图BIF两条平行直导线的相互作用分析同向电流F反向电流FFF安培力作用下通电导体的平衡和高一力学平衡问题比较，只是受力分析时多了一个安培力，安培力是性质力，注意画出通电导线受力的平面图（正视图或侧视图）必要时结合闭合电路欧姆定律等进行分析例在图3中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图。A B C 分析与解：注意B与L空间垂直，并善于将立体图改画为平面图后，由“左手定则”判定安培力方向。沿a至b方向去看，改画后的平面图为：A B C 以上四种情况安培力大小均为 ，方向如图 例4Ab质量为m置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因素为，有电流时ab恰好静止在导轨上，如图所示，它的四个侧视图中标出的可能匀强磁场方向，其中杆与导轨之间的摩擦力可能为的图是（）a ab bBDABA B例5两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近ababcdDDNSIFFNSFNSF（1 1）绳子拉力）绳子拉力_ (变大变大,变小变小,不变不变)（2 2）桌面对磁铁的支持）桌面对磁铁的支持力力_（3 3）桌面对磁铁的摩擦）桌面对磁铁的摩擦力力_(_(有有,无无).).变大变大变小变小无无NSF桌面对磁铁的摩擦力桌面对磁铁的摩擦力 _(_(有有,无无)方向方向_._.有有水平向右水平向右课堂训练课堂训练FB例例：如如图图，把把轻轻质质导导线线圈圈用用绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂在在磁磁铁铁N极极附附近近，磁磁铁铁的的轴轴线线穿穿过过线线圈圈的的圆圆心心且且垂垂直直于于线线圈圈平平面面。当当线线圈圈内内通通入入如如图图所所示示的的电流后，判断线圈如何运动？电流后，判断线圈如何运动？向左摆动向左摆动例题：如图例题：如图,在条形磁铁在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？将会如何运动？ISN 从上向下看逆时针从上向下看逆时针转动的同时向右摆动转动的同时向右摆动例例：在倾斜角为在倾斜角为的光滑斜面上的光滑斜面上,置一通置一通有电流有电流I,长为长为L,质质 量为量为m的导的导 体棒，如体棒，如图所示图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度感应强度B为为 _.FBNmg引申引申1：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B 的最小值为的最小值为_,方向方向_.引申引申2：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上,且对斜面无压且对斜面无压 力力,外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B的最小值为的最小值为 _,方向方向_.XGNFB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB三、磁电式电流表三、磁电式电流表1 1、磁电式电流表的构造：、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。（软铁制成）。最基本的是磁铁和线圈。最基本的是磁铁和线圈。铁芯、线圈和指针是铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。一个整体可以转动。问题问题电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的但在以铁芯为中心的 圆圈上，圆圈上，各点的磁感各点的磁感 应强度应强度B的大小是相的大小是相 等的等的.2 2、电流表的工作原理、电流表的工作原理 1 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其 大小大小随线圈转动的角度增随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止相平衡时，线圈停止转动。转动。2 2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。的大小，可以知道被测电流的强弱。3 3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。三、磁电式电流表的特点三、磁电式电流表的特点1 1、表盘的刻度均匀，、表盘的刻度均匀，II。2 2、灵敏度高，但过载能力差，容易烧坏。、灵敏度高，但过载能力差，容易烧坏。3 3、满偏电流、满偏电流IgIg，内阻，内阻RgRg反映了电流表的反映了电流表的最主要特性。最主要特性。