重点高中 物理 课件 高二理科《3.4 磁场对通电导线的作用力》

1、第四节磁场对通电导线的作用力复习通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？复习通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？当通电导线与磁场垂直时，F = ILB一.安培力的方向一.安培力的方向BIF一.安培力的方向BIF一.安培力的方向左手定那么：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。 BIFIIBIBFIBFBIBFBBIBFBB安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面【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

2、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 【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 答案CIBIBBI30IIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。IBFIBBI30IIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBI30IIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBI30FIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBI30FFIIIBBB【例2】画出图

3、中第三者的方向。FIBFIBBBI30FFIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBBBI30FFIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBBIBI30FFIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。FIBFIBBBIFBI30FFIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。EBEBBFEBBFEBBBEFEBBBBEFEBBFBBE二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:F = ILB (BL)二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直

4、时:BIFF = ILB (BL)2. 电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零2. 电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零NSI2. 电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零NSI问题:如果既不平行也不垂直呢？2. 电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零NSI问题:如果既不平行也不垂直呢？BIIB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:IB把磁感应强度B分解为两个分量：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:IB把磁感应强度B分解为两个分量：B2B1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:IB把磁感应强度B

5、分解为两个分量：一个分量与导线垂直 B1=BsinB2B1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:IB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=BcosB2B1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:IB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即F=ILB1B2B1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:IB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即F=ILB1B2B

6、1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:IB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即F=ILB1F=ILBsinB2B1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:3.当电流与磁场方向夹角为时:BFBBI3.当电流与磁场方向夹角为时:F = ILBsin(为B与L的夹角)BFBBI设以下图中磁感应强度为B，电流强度I，导线长度L，求安培力大小BIBIBIBI二.安培力的大小对公式的理解：FBIL对公式的理解：FBIL只适用匀强磁场对公式的理解：不仅与

7、B、I、L有关，还与放置方式有关FBIL只适用匀强磁场对公式的理解：不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关L是有效长度，不一定是导线实际长度FBIL只适用匀强磁场对公式的理解：不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关L是有效长度，不一定是导线实际长度1.I与B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影FBIL只适用匀强磁场对公式的理解：不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关L是有效长度，不一定是导线实际长度1.I与B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影FBIL2.导线不是直线，找导线的有效长度只适用匀强磁场BIBRIB【例4】说说下面各图的有效长度1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小2.当电流和磁场

8、平行时3.当电流和磁场夹角时1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小FILB2.当电流和磁场平行时3.当电流和磁场夹角时1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小FILB2.当电流和磁场平行时F03.当电流和磁场夹角时1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小FILB2.当电流和磁场平行时F03.当电流和磁场夹角时1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小FILB2.当电流和磁场平行时F03.当电流和磁场夹角时F=ILB sin【例5】如下图，L，I，B，求该导线所受安培力是多大？方向如何？I【例5】如下图，L，I，B，求该导线所受安培力是多大？方向如何？I大小为110-4N【例5】如下图，L，I，B，求该

9、导线所受安培力是多大？方向如何？I大小为110-4N问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 结论:问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 同向电流相互吸引。结论:问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向

10、电流相互排斥。结论:同向电流反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:同向电流反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:同向电流反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流反向电流

11、问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:F同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通

12、电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FF同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FF同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FF同向电流F反向电流问题：如下图，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流例: 如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在

13、磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如下图的电流后，判断线圈如何运动？三.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向1.电流元分析法：例: 如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如下图的电流后，判断线圈如何运动？向左摆动三.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向1.电流元分析法：例：如下图，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将AB的重力不计A、逆时针转动，同时向下运动B、顺时针转动，同时向下运动C、顺时针转动，同时向上运动D、逆时针转动，同时向上运动NS

14、2. 特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。NSINSNSINSNSIFNS向外NSIFFNS向外向里NSIFFNS向外向里NSIFFNSF向外向里NSIFFNSFA、逆时针转动，同时向下运动向外向里如图，质量分别为mAmB的两环套在光滑绝缘杆上，假设同时通上同向电流IAIB,它们将如何运动AB3.等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。4.利用平行电流相互作用分析法：同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。两个电流总有作用到方向相同且靠近的趋势。 自由固定FF 4.利用平行电流相互作用分析法：同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。两个电流总有作用到方向相同且靠近的趋势。例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISN例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISN从上向下看逆时针转动的同时向右摆动NSNS课堂训练NSNS课堂训