教科版高中物理通电导线对磁场的作用—安培力

1、 直线电流的磁场的磁感线直线电流的磁场的磁感线： 复习回顾复习回顾 安培定则安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则） 大拇指大拇指 其余弯曲的四指其余弯曲的四指 环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线 通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线 2 2 磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用 安培力安培力 泰州市田家炳实验中学张军 1.1.知道什么是安培力；电流方向与磁场方向垂直时，安知道什么是安培力；电流方向与磁场方向垂直时，安 培力等于培力等于bilbil；电流方向与磁场方向平行时，安培力等于；电流方向与磁场方向平行时，安培力等于 零。零。 2.2.掌握左手定则，会用左手定则

2、判定安培力的方向。掌握左手定则，会用左手定则判定安培力的方向。 3.3.了解安培力的重要应用了解安培力的重要应用电动机。电动机。 首先请同学们猜想：磁场对通电导线首先请同学们猜想：磁场对通电导线 的作用力可能与哪些因素有关呢？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？我们如何用实验来验证你的猜想呢？ 请请 猜猜 想想 安培力，安培力，磁场对通电导线的作用力称为安培力。磁场对通电导线的作用力称为安培力。 一、安培力一、安培力 1.1.定义：定义： 磁场对通电导线的作用力称为安培力。磁场对通电导线的作用力称为安培力。 2.2.大小：大小： f=bilf=bil 在式中，在式中

3、，f f的单位为牛顿（的单位为牛顿（n n），），i i的单位为安培（的单位为安培（a a），），l l 的单位为米（的单位为米（m m）,b,b与导线所在处磁场强弱有关与导线所在处磁场强弱有关 （1 1）导线与磁场方向垂直时）导线与磁场方向垂直时 （2 2）导线与磁场方向平行时）导线与磁场方向平行时 ， n s i 如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？ b b i i f = 0 左手定则左手定则: f f磁场方向，磁场方向，fifi， 即即f f垂直于垂直于 磁场方向和导线磁场方向和导线 决定的平面决定的平面 3 3、安培力的方向安培力的方向 （1 1）判定）判定 (2)(2)

4、特点特点： 试一试试一试 ns f f b 判断下图中通电导线受力的方向判断下图中通电导线受力的方向 b i b i b i 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？什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？ 同向电流相互吸引同向电流相互吸引 反向电流相互排斥反向电流相互排斥 结论结论: : 师生交流活动：师生交流活动： 二、二、安培力的重要应用安培力的重要应用 1.1.如图所示，用两根相同的细绳悬挂一段均匀水平载流直如图所示，用两根相同的细绳悬挂一段均匀水平

5、载流直 导线导线mnmn，电流，电流i i方向从方向从m m到到n n，绳子的拉力均为，绳子的拉力均为f f。为使。为使f f0 0， 可能达到要求的方法是（可能达到要求的方法是（ ） a a施加水平向右的磁场施加水平向右的磁场 b b施加水平向左的磁场施加水平向左的磁场 c c施加垂直纸面向里的磁场施加垂直纸面向里的磁场 d d施加垂直纸面向外的磁场施加垂直纸面向外的磁场 c c 2.2.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈 abcdabcd，直导线，直导线abab和线框在同一平面内放置，若电流和线框在同一平面内放置，若电流i i2 2 沿顺时针方

6、向，则小线框的运动情况是沿顺时针方向，则小线框的运动情况是 （ ） a a向右运动向右运动 b b静止不动静止不动 c c向左运动向左运动 d d发生转动，同时向发生转动，同时向 远离直导线方向运动远离直导线方向运动 a bc d c 3 3如图所示为电动机的简化模型，线圈如图所示为电动机的简化模型，线圈abcdabcd可绕轴可绕轴o o1 1o o2 2自自 由转动。当线圈中通入如图所示的电流时，顺着由转动。当线圈中通入如图所示的电流时，顺着o o1 1o o2 2的方向的方向 看去，线圈将（看去，线圈将（ ） a a顺时针转动顺时针转动 b b逆时针转动逆时针转动 c c仍然保持静止仍然保

7、持静止 d d可能顺时针转动，也可能逆时针转动可能顺时针转动，也可能逆时针转动 a a 4、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其 的上方固定一根直导线的上方固定一根直导线mn，导线与磁场垂直，导线与磁场垂直， 给导线通以由给导线通以由n向向m的电流，则的电流，则 a. 磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用 b. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用 c. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用 d. 磁铁对桌面的压力增大

8、，不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用 f a 【变式训练】若导线偏磁铁中央的右侧，结果又怎样？【变式训练】若导线偏磁铁中央的右侧，结果又怎样？ ( ) a线圈向左运动线圈向左运动 b线圈向右运动线圈向右运动 c从上往下看顺时针转动从上往下看顺时针转动 d从上往下看逆时针转动从上往下看逆时针转动 5、(2011江苏徐州模拟江苏徐州模拟)如图如图819所所 示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁 铁铁n极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆 心且垂直线圈平面当线圈内通以图中心且垂直线圈平面当线圈内通以图中 方向的电流后

9、，线圈的运动情况是方向的电流后，线圈的运动情况是 图图819 a a 如图所示，两平行光滑导轨相距如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水，与水 平面夹角为平面夹角为45，金属棒，金属棒mn的质量为的质量为0.1kg，处，处 在竖直向上的匀强磁场中，在竖直向上的匀强磁场中，mn处于静止状态，处于静止状态， 求：安培力的大小和方向？求：安培力的大小和方向？(g=10m/s2) 45 g f安 安 fn b b 【拓展提升】磁场取什么方向时，安培力最小？【拓展提升】磁场取什么方向时，安培力最小？ 磁场和电流垂直时磁场和电流垂直时，f_ bil_. 磁场和电流平行时磁场和电流平行时，f 0 . 课堂小结课堂小结 特点：特点：fb，fi，即，即f垂直于垂直于_b和和 i共同共同_决定的平面决定的