《磁场对通电导线的作用——安培力》课件2

1,磁场对通电导线的作用安培力,2,威力巨大的电磁炮,3,1.知道什么是安培力.知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.（重点）2.会用安培力公式F=BIL解答有关问题.3.了解安培力的重要应用电动机.,4,磁场对电流具有力的作用，那么,力的大小与哪些因素有关呢？安培对这一问题进行了深入的研究，为了纪念安培的贡献，人们把这个力称为安培力.,安培用过的实验装置,5,安德烈玛丽安培，1775年1月20日生于里昂一个富商家庭，1836年6月10日卒于马赛.1802年他在布尔让-布雷斯中央学校任物理学和化学教授；1808年被任命为法国帝国大学总学监，此后一直担任此职；1814年被选为帝国学院数学部成员；1819年主持巴黎大学哲学讲座；1824年担任法兰西学院实验物理学教授.,安德烈玛丽安培（Andr-MarieAmpre，1775年1836年）,6,首先请同学们猜想：磁场对通电导线的作用力可能与哪些因素有关呢？,我们如何用实验来验证你的猜想呢？,请猜想,可能要用到哪些实验器材呢？,7,安培力的大小与哪些因素有关呢？,8,一、安培力,1.定义：,磁场对通电导线的作用力称为安培力,2.安培力的大小：,F=BIL,在式中，F的单位为牛顿（N），I的单位为安培（A），B的单位为特斯拉（T），L的单位为米（m）,（1）导线与磁场垂直时,9,（2）电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零,问题:如果既不平行也不垂直呢？,10,把磁感应强度B分解为两个分量：,一个分量与导线垂直B1=Bsin,另一分量与导线平行B2=Bcos,平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定,即F=ILB1,F=ILBsin,将B1=Bsin代入得,(通电直导线与磁场方向不垂直的情况),（3）当电流与磁场方向夹角为时:,11,（4）对公式的理解：,F不仅与B、I、L大小有关，还与导线放置方式有关,L是有效长度，不一定是导线的实际长度,12,3.安培力的方向,安培力的方向可能与哪些因素有关呢？,电流的方向？,磁场的方向？,13,安培力的方向,14,左手定则的内容：,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,15,安培力方向，既与电流方向垂直，又与磁场方向垂直，即垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面,16,17,同向电流相互吸引，,反向电流相互排斥.,结论:,18,用学过的知识加以分析,同向电流,反向电流,19,二、电动机安培力的重要应用,磁电式电表,20,电动机的制作,21,【例1】关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是（）A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直,C,【典例分析】,22,30,I,I,I,B,B,B,【例2】画出图中第三个量的方向.,23,【例3】有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是（）AB=2TBB2TCB2TD以上情况都有可能,C,24,【例4】在倾斜角为的光滑斜面上,置一通有电流为I,长为L,质量为m的导体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_.,解：导体棒受力如图所示其中所受安培力F=BIL由受力平衡知F=Nsinmg=Ncos得B=,25,引申1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_,方向_.,G,N,F,B,解：mgsin=BIL,B=垂直斜面向上,26,引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的值为_,方向_.,解：mg=BILB=水平向左,G,F,B,27,1.磁感应强度,定义式：,意义：是描述磁场的强弱和方向的物理量.,2.安培力,大小：FBILsin,方向：用左手定则判断,28,1.如图所示，用两根相同的细绳悬挂一段均匀水平载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F0，可能达到要求的方法是（）A施加水平向右的磁场B施加水平向左的磁场C施加垂直纸面向里的磁场D施加垂直纸面向外的磁场,C,29,2一段长为1m的直导线中通有5A的恒定电流，处在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，该段通电导线受到的安培力大小可能为（）AF0.5NBF=0.5NCF0.5ND以上情况都有可能,A,30,3如图所示为电动机的简化模型，线圈bcd可绕轴O1O2自由转动.当线圈中通入如图所示的电流时，顺着O1O2的方向看去，线圈将（）A顺时针转动B逆时针转动C仍然保持静止D可能顺时针转动，也可能逆时针转动,A,31,4如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列所加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()A方向垂直斜面向上B方向垂直斜面向下C方向垂直斜面向下D方向垂直斜面向上,A,32,5如图所示，质量m=50g，长l=10cm的铜棒，用长度相等的两根轻软导线悬吊在竖直向上的匀强磁场中，导线跟铜棒的接触良好，磁感应强度B=0.5T.当导线中通入某恒定电流后，铜棒恰能偏离竖直方向37而保持静止状态，求铜棒中所通恒定电流的大小和方向.（已知sin37=0.6，cos37=0.8）,33,mg,F,T,解：铜棒受力分析如图所示，根据题意铜棒处于平衡状态，由平衡条件知Tcos37=mgTsin37=F安培力F=BIL联立解得I=7.5A根据左手定则可以判断电流的方向为从到b,B,34,6.(2012海南高考）图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动.下列说法正确的是(),35,A若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动,36,【解题指南】安培定则磁场方向，左手定则通电导体在磁场中的受力方向（运动方向）.,【解析】选B、D.若a接正极，b接负极，根据安培定则，两磁极之间产生