通电导线与磁体的相互作用PPT

1、 选修选修3-1 第三章第三章磁场磁场通电导线与磁体的相互作用通电导线与磁体的相互作用 自自 主主 学学 习习 1、左手定则：伸开、左手定则：伸开 ，使大拇指跟其余四，使大拇指跟其余四个手指个手指 ，并且跟手掌在，并且跟手掌在 内，把手内，把手放入磁场中，让放入磁场中，让 穿过掌心，四指所指为穿过掌心，四指所指为 方向，方向， 所指方向为通电导线所受所指方向为通电导线所受 的方向。的方向。 安培力公式：安培力公式： 当通电导线方向与磁场方向平行时：当通电导线方向与磁场方向平行时： 左手左手垂直垂直同一平面同一平面磁场磁场电流电流拇指拇指安培力安培力f=bilf=0 例题例题1：（：（07年）通

2、电直导线放在匀强磁场年）通电直导线放在匀强磁场中，磁感应强度中，磁感应强度b的方向如图所示。的方向如图所示。“”表示导线中电流表示导线中电流i的方向垂直于纸面向里，的方向垂直于纸面向里，“ ”表示导线中电流表示导线中电流i的方向垂直于纸面的方向垂直于纸面向外。图中标出了导线所受安培力向外。图中标出了导线所受安培力f的方向，的方向，其中正确的是（其中正确的是（ ）b 例题例题2：（：（08年）如图所示，把长为的导体年）如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则

3、导体棒所受安培力的大小中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为为 .为增大导体棒所受的安培力，可采为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是用的方法是 。（只填一种方法）（只填一种方法）bil增大电流或增强磁场增大电流或增强磁场 例题例题3：（：（10年）一段直导线悬挂在蹄形磁年）一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是（直导线所受安培力的方向是（ ） a向上向上 b向下向下 c向左向左 d向右向右d 没有标明磁场没有标明磁场和电流应如何做？和电流应如何做？总总 结结 1应明确标出磁场和电流方向。应明确标出磁场和电流方向

4、。 例题例题4：条形磁铁放在水平面上，在它的上：条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止流时，磁铁仍保持静止.下列结论正确的是下列结论正确的是（ ） a.磁铁对水平面的压力减小磁铁对水平面的压力减小 b.磁铁对水平面的压力增大磁铁对水平面的压力增大 c.磁铁对水平面施加向左的静摩擦力磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 d.磁铁所受的合外力增加磁铁所受的合外力增加bc 例题例题5：如图所示，把一重力不计可自由运：如图所示，把一重力不计可自由运动

5、的通电直导线动的通电直导线ab水平放在蹄形磁铁磁极水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）线的运动情况是（从上往下看） a. 顺时针方向转动，同时下降顺时针方向转动，同时下降 b. 顺时针方向转动，同时上升顺时针方向转动，同时上升 c. 逆时针方向转动，同时下降逆时针方向转动，同时下降 d. 逆时针方向转动，同时上升逆时针方向转动，同时上升c思思 考考 我们还学过电流周围磁场对小磁针的我们还学过电流周围磁场对小磁针的作用，而不管是条形磁体还是作用，而不管是条形磁体还是u形磁体，我形磁体，我们都可以把它们看成们都可以

6、把它们看成“大磁针大磁针”，请尝试，请尝试从这个角度来解决上面两个问题。从这个角度来解决上面两个问题。总总 结结 2 利用安培定则作出电流周围磁场，任利用安培定则作出电流周围磁场，任何磁体均可看作何磁体均可看作“大磁针大磁针”，其，其n极受力方极受力方向与该点磁场方向相同。向与该点磁场方向相同。实实 验验 出现了什么现象？出现了什么现象？总总 结结 3 无论导线还是磁体，旋转后都具有相无论导线还是磁体，旋转后都具有相互吸引的趋势。互吸引的趋势。 变式变式1：例题：例题4中，把导线放在正中央，中，把导线放在正中央，放在偏左的位置，如何分析？放在偏左的位置，如何分析？ 变式变式2：例题：例题5中，

7、把导线的电流方向中，把导线的电流方向颠倒一下，又如何选择？颠倒一下，又如何选择？ 例题例题6：通电矩形导线框：通电矩形导线框abcd与无限长通电与无限长通电直导线直导线mn在同一平面内，电流方向如图所在同一平面内，电流方向如图所示，示，ab边与边与mn平行。关于平行。关于mn的磁场对线的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是框的作用，下列叙述中正确的是 a线框有两条边所受的安培力方向相同线框有两条边所受的安培力方向相同 b线框有两条边所受的安培力大小相同线框有两条边所受的安培力大小相同 c线框所受安培力的合力朝左线框所受安培力的合力朝左 dcd边所受安培力对边所受安培力对ab边力矩边力矩 不为零

8、不为零bc总总 结结 4 相互平行的导线，同向吸引，异向排斥。相互平行的导线，同向吸引，异向排斥。 变式变式3：如图：如图5两个同样的导线环同轴平行两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将环通以同向电流时，两导线环将 a 吸引吸引 b 排斥排斥 c 保持静止保持静止 d 边吸引边转动边吸引边转动a 变式变式4：直导线：直导线ab与圆线圈的平面垂直且与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离隔有一小段距离,直导线固定直导线固定,线圈可以自由线圈可以自由运动运动,当通过如图所示的电流时当通过如图所示的电流时(同时通电同时通电)从左向右看从左向右看,线圈将线圈将 a顺时针转动顺时针转动,同时靠近直导线同时靠近直导线ab b顺时针转动顺时针转动,同时离开直导线同时离开直导线ab c逆时针转动逆时针转动,同时靠近直导线同时靠近直导线ab d不动不动c课堂小结课堂小结 一、判断安培力方向时，应明确标出磁场和一、判断安培力方向时，应明确标出磁场和电流方向。电流方向。 二、利用安培定则作出电流周围磁场，任何二、利用安培定则作出电流周围磁场，任何磁体均可看作磁体均可看作“大磁针大磁针”，其，其n极