人教版选修31 3.4 通电导线在磁场中受到的力 课件 （23张）.ppt

第三章磁场 第4节通电导线在磁场中受到的力 按照图示进行实验 改变导线中电流的方向 观察受力方向是否改变 一 安培力的方向 伸开左手 使拇指与其余四个手指垂直 并且都与手掌在同一平面内 让磁感线从掌心进入 并使四指指向电流的方向 这时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 左手定则 f b i方向关系 示意图 安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直 即垂直于电流和磁场所在的平面 判定以下通电导线所受安培力的方向 i b 判定以下通电导线所受安培力的方向 i b 30 i b 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 问题 如图所示 两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥 1 在匀强磁场中 在通电直导线与磁场方向垂直的情况下 导线所受安培力f等于磁感应强度b 电流i和导线的长度l三者的乘积 问题 若既不平行也不垂直呢 二 安培力的大小 即 f ilb 2 平行时 f 0 公式 f ilbsin 表示磁场方向与电流方向间的夹角 此公式仅适用于匀强磁场 思考感悟通电导体如果是弯曲的 如何确定它的l呢 提示 导体两端的连线即为l 称为有效长度 二 对安培力大小计算公式的深刻理解1 公式f ilb中l指的是 有效长度 当b与i垂直时 f最大 f ilb 当b与i平行时 f 0 2 弯曲导线的有效长度l 等于连接两端点直接的长度 如图3 4 3所示 相应的电流沿l由始端向末端 图3 4 3 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2010年高考上海卷 如图3 4 5所示 长为2l的直导线折成边长相等 夹角为60 的v形 并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中 磁感应强度为b 当在该导线中通以电流强度为i的电流时 该v形通电导线受到的安培力大小为 图3 4 5 a 0b 0 5bilc bild 2bil c 例 如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流i 1a 处在方向竖直向下的匀强磁场b 2t中 ac 40cm 求三角形框架各边所受的安培力 三 磁电式电流表 1 磁电式电流表的构造 刻度盘 指针 蹄形磁铁 极靴 软铁制成 螺旋弹簧 线圈 圆柱形铁芯 软铁制成 最基本的是磁铁和线圈 铁芯 线圈和指针是一个整体可以转动 1 磁电式电流表的构造 刻度盘 指针 蹄形磁铁 极靴 软铁制成 螺旋弹簧 线圈 圆柱形铁芯 软铁制成 问题 电流表中磁场分布有何特点呢 电流表中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都通过铁芯的中心 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 该磁场并非匀强磁场 但在以铁芯为中心的圆圈上 各点的磁感应强度b的大小是相等的 2 磁电式电流表的特点 1 表盘的刻度均匀 i 2 灵敏度高 但过载能力差 容易烧坏 n s i f f n s f 1 绳子拉力 变大 变小 不变 2 桌面对磁铁的支持力 3 桌面对磁铁的摩擦力 有 无 变大 变小 无 桌面对磁铁的摩擦力 有 无 方向 有 水平向右 课堂训练 做一做 例 两条导线ab和cd互相垂直 ab固定 cd可自由活动 两者相隔一小段距离 当两条导线分别通以图示方向的电流时 垂直纸面向里看导线cd将 a 顺时针方向转动 同时靠近abb 逆时针方向转动 同时靠近abc 顺时外方向转动 同时远离abd 逆时针方向转动 同时远离ab b 例 通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd 直导线ab和线框在同一