三、磁场对通电导线的作用 (9).ppt

演示：按照右图所示进行实验。1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化,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,左手定则：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;让磁感应线从掌心进入,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,遵循左手定则,示意图,再次提醒：一定要使用左手！,左手定则,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。,四指电流,磁感线穿手心,大拇指受力,注意,X(F),Y(B),o,I,F,B,Z(I),30,I,I,I,B,B,B,【例1】画出图中第三者的方向。,例题1：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。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用实验检验你的预测。,区别安培定则与左手定则,分析,I,I,F,分析：,电流方向相同,电流方向相反,I,I,1,2,3,4,电流方向相同时，将会吸引,电流方向相反时，将会排斥,二.安培力的大小,1.当电流与磁场方向垂直时:,F=ILB(BL),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？,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:,总结：安培力的大小：（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。即：F=ILB,（2）平行时：F0,（3）公式：,F=ILBsin,表示磁场方向与电流方向间的夹角,在中学阶段，F=ILBsin仅适用于匀强磁场,1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形2、注意磁场和电流的方向是否垂直,应用安培力应注意的问题,1.画出导线所在处的磁场方向2.确定电流方向3.根据左手定则确定受安培力的方向4.根据受力情况判断运动情况,判断通电导线在安培力作用下的运动方向问题,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ab,D,F,F,自由,同向相吸,3、判断通电导线、线圈在安培力作用下的运动,方法一、电流元分析法,根据中心对称性线圈所受安培力的合力水平向左故线圈向磁铁运动,方法二、等效分析法,环形电流等效为小磁针,通电螺线管等效为多个环形电流、条形磁铁,条形磁铁或小磁针等效为环形电流,三.磁电式电表,三、磁电式电流表,1、电流表的构造,如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。,2、电流表的工作原理:,1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。,3、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，表盘的刻度就是均匀的了。,2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小,三、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。3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。,（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,f,电流微元法,B,F方向,F方向,B,B,F,例1如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（）A、顺时针方向转动，同时下降B、顺时针方向转动，同时上升C、逆时针方向转动，同时下降D、逆时针方向转动，同时上升,N,S,特殊位置法分析运动,C,等效法分析运动,N,S,如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中