第1部分 第3章 第2节 磁场对通电导线的作用——安培力.ppt

1 磁场对通电导线的作用力称为安培力 安培力的方向由左手定则判定 2 当通电导线与磁场方向平行时 导线不受安培力 当通电导线与磁场方向垂直时 导线受安培力作用 其大小为F BIL 3 电动机是靠安培力做功 将电能转化成机械能的装置 2 安培力的大小和方向 1 定义 磁场对通电导线的作用力 2 公式 F ILB 式中I的单位为安 A L的单位为米 m F的单位为牛 N 3 安培力方向的判定 左手定则内容 伸出左手 四指并拢 使大拇指和其余四指垂直 并且都跟手掌在同一平面内 让磁感线垂直穿过手心 四指指向沿电流方向 则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向 如图3 2 2所示 图3 2 2 重点诠释 1 对安培力的理解 1 公式F ILB是在通电导线与磁场方向垂直的情况下得出的 2 安培力方向的特点 通电导线在磁场中受到的安培力方向 既与电流方向垂直 又与磁场方向垂直 或者说安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面 3 当电流方向跟磁场方向不垂直时 安培力的方向仍垂直电流与磁场所决定的平面 所以仍可用左手定则来判断安培力的方向 只是磁感线不再垂直穿过手心 4 注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系 安培力的方向总是与磁场的方向垂直 而电场力的方向与电场的方向平行 5 安培定则和左手定则的区别 安培定则确定的是电流方向和由电流产生的磁场方向之间的关系 左手定则确定的是磁场方向 电流方向和电流所受磁场的作用力 安培力 的方向之间的关系 1 在图3 2 3中标出了磁场的方向 通电直导线中电流I的方向 以及通电直导线所受安培力F的方向 其中正确的是 图3 2 3 自学教材 1 直流电动机的工作原理 1 直流电动机的构造 如图3 2 4所示是一个直流电动机的工作模型 由磁场 磁体 转动线圈 滑环 两个半圆环A和B 电刷及电源组成 图3 2 4 2 工作原理 当电流由半圆环A流入时 则从B流出 当电流由B流入时 则从A流出 因此 滑环在其中起了一个换向器的作用 当线圈通电后 由于受到安培力的作用 线圈在磁场中旋转起来 2 电动机的分类 1 直流电动机 2 交流电动机 2 下列关于直流电动机的说法 错误的是 A 直流电动机是将电能转化为机械能的装置B 直流电动机能把电能全部转化为动能C 直流电动机是依靠磁场对电流的作用工作的D 直流电动机工作时也会有发热现象 是电流的热效应 例1 如图3 2 5所示 一金属直杆MN两端接有导线 悬挂于线圈上方 MN与线圈轴线均处于竖直平面内 为使MN垂直于纸面向外运动 可以 图3 2 5 A 将a c端接在电源正极 b d端接在电源负极B 将b d端接在电源正极 a c端接在电源负极C 将a d端接在电源正极 b c端接在电源负极D 以上判断都不正确 思路点拨 首先分析导线MN处线圈产生的磁场分布情况 再根据左手定则判断MN的受力情况 1 如图3 2 6所示 一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面 导线中和环中电流方向如图所示 那么金属环受到的磁场力为 A 沿圆环半径向外B 等于零C 沿圆环半径向内D 水平向左 图3 2 6 例2 如图3 2 7所示 把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近 磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面 当线圈内通入如图方向的电流后 则线圈 A 向左运动B 向右运动C 静止不动D 无法确定 图3 2 7 2 如图3 2 8所示 在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根直导线CD 当导线中通有沿CD方向的电流时 在磁场力的作用下 直导线CD将 A 向下平动 橡皮绳再伸长一些B 向纸面外平动 橡皮绳再伸长一些C C端向纸面外转动 D端向纸里转动 橡皮绳再伸长一些D D端向纸面外转动 C端向纸里转动 橡皮绳缩短一些 图3 2 8 例3 在倾角为 的光滑斜面上 放置一通有电流I 长l 质量为m的导体棒 如图所示 试问 1 欲使棒静止在斜面上 外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向 2 欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力 外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向 这是一道力 电 磁综合问题 解决这类问题的基本思路是 1 若是立体图 则先将立体图转换为平面图 2 对物体受力分析 要注