第03节探究安培力

第三章第三节探讨安培力，课前复习预习。 1 .直线电流的磁场方向由安培定律确定。 右手握住通电导线，使笔直延伸的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四个手指所指的方向是感应线旋转的方向。 环路电流的磁场由另一安培定律决定。 右手握住通电螺线管，右手弯曲的四个手指使环路电流的方向一致，笔直延伸的拇指所指的方向是环路导线轴线上的感应线的方向。 3 .安培力：通电导线在磁场中受到的力。 4 .左手定律：伸长左手，大拇指垂直于剩下的4根手指，从手心放入与手掌同一平面内的感磁线，四根手指朝向电流的方向时，大拇指指指向的方向是通电导线在磁场中受到的电流的方向。 说明：安培力的方向垂直于磁场方向，垂直于电流方向，也就是说，安培力的方向总是垂直于电感线和通电导线所在的平面。 5 .安培力的大小(1)与放置在磁场b上的通电引线l垂直，设通电电流为I时，其在磁场中受到的安培力F=BIL。 (2)在磁感应强度b的方向与引线平行的情况下，施加在引线上的力为0。 (3)当磁感应强度b的方向与导线的方向所成的角度时，导线受到的安培力F=BILsin。 (探索一)安培力的方向，演示：如右图那样进行实验，实验方案：水平右，水平左，水平右，水平左，问题(1)决定安培力方向的要素是什么？ 电流方向和磁场方向(2)的安培方向、电流方向、磁场方向是否在同一直线上？ 在同一平面吗？ 三方的关系如何？三方的方向不在同一直线上，也不在同一平面上，f、b、I方向关系、左手法则：伸出左手，拇指与剩下的4根手指垂直，使与手掌在同一平面内的磁感应线从手掌的中心进入，四根手指朝向电流的方向， 拇指指的方向是通电导线在磁场中受到的安培力的方向，左手定律、拇指、四根手指、磁场、电流、手掌中心、安培力、特征：安培力的方向与电流方向垂直，与磁场方向垂直，与有电流和磁场的平面垂直，但电流的方向不一定与磁场方向垂直。 也就是说虽然是FI、FB，但I不一定与b垂直，且示意图、b、I、l三者的方向具有什么样的关系？ 例题1 :f垂直纸朝外，如练习1，图所示，在接近的两条平行的直线导线中流过相同方向的电流时，它们相互之间的力的方向如何？(1)描绘ab代码周围的磁场？(2)CD代码在谁产生的磁场中？ (3)能用左手定律判断CD码受力的方向吗？ (4)这样就能确定PS线受力的方向吗？ (5)AB代码受到的力和PS代码受到的力应该满足哪个法则？ (6)电流相反的情况下怎么样？会吸引相同方向的电流。 反向电流互相排斥。结论：实验验证，1 .两个特例：电流方向垂直于磁场方向，电流方向平行于磁场方向，2 .问题：既不垂直也不平行，2 .调查安培力的大小，将磁感应强度b分解为两个成分。 一个成分是垂直于导线的B=Bsin，另一个成分是平行于导线的B=Bcos，平行于导线的成分B不对通电导线施加力，通电导线所受到的力是B，即F=ILB，F=BILsin，把B=Bsin代入， 式： F=BILsin 表示磁场方向与电流方向所成的角度，注：在中学阶段，该式仅适用于均匀强磁场，l为有效长度(弯曲导线的有效长度l等于连接两端点的直线的长度，对应的电流沿l从始端流向终端)，b为外磁场的磁感应没有考虑通电导线自身产生的磁感应强度的影响，例2 :在图所示的各图中，磁场的磁感应强度的大小相同，如果引线的两端点a、b间的距离相等，通过电流的大小相同，则在各图中正确地判断引线受到的安培力的大小() a .丁图最大b .无法判断与乙图最大c .相同大小d .丙、c、长度l、通电电流I的直线引线进入均匀的强磁场，已知电流方向和磁场方向如图所示，磁感应强度为b，在以下各图中，导线受到的安培力的大小的计算正确的是() 练习2 课后提能训练 P117第三题，b，