通电导线在磁场中受到的力课件

磁场对通电导线的作用41一、安培力的方向演示：按照右图所示进行实验。1、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。2、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。任务：通过这两种情况的分析，我们了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。23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。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通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向IBFFIBFIBIBF4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。四指磁感线大拇指电流穿手心受力5FIBFIBBI30°

FFIIIBBB【例1】画出图中第三者的方向。(1)(2)(3)(4)(5)(6)6bBa.FF=BILB.B.×FF=BILbBa(7)(8)7BBB

(9)F×BB×F

(10)B891、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例2：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？区别安培定则与左手定则10分析IIFF分析：1

2电流方向相同电流方向相同时，将会吸引电流方向相反11IIFF34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(B⊥L)FBI122、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零SINB问题:如果既不平行也不垂直呢？θI13IB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将B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθθB2把磁感应强度B分解为两个分量：B1一个分量与导线垂直

B1=Bsinθ另一分量与导线平行

B2=Bcosθ3.当电流与磁场方向夹角为θ时:通电直导线与磁场方向不垂直的情况144.L是有效长度，不一定是导线实际长度弯曲导线的有效长度L等于连接两端点直线的长度，相应的电流沿L由始端指向末端15总结：安培力的大小：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平行时：F＝0（3）公式：F=BIL

sinθBFB⊥Bθ表示磁场方向与电流方向间的夹角∥☻在中学阶段，F=ILB

sinθ仅适用于匀强磁场(4)L为有效长度16B

3.如图所示，在与水平面成600的光滑金属导轨间连一电源，在相距为1m的水平导轨上放一质量为0.3kg的金属棒ab（ab棒垂直导轨），磁场方向竖直向上，当棒中电流为3A时棒恰好静止，求磁感应强度B和棒对导轨的压力大小B√3T;6N17画出导线所在处的磁场方向确定电流方向根据左手定则确定受安培力的方向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184.两条导线互相垂直，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（

D）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判断通电导线、线圈在安培力作用下的运动19固定F˙×××˙˙˙×˙×˙×F自由同向相吸20电流微元法BF方向•F方向×BBFB、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NS例5.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时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（

C）A、顺时针方向转动，同时下降特殊位置法分析运动21例6：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。当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？NS从右向左看

电流逆时针流线圈向磁铁运动22N

S绳子拉力

变大

(变大,变小,不变)桌面对磁铁的支持力

变小（3）桌面对磁铁的摩擦力

无

(有,无).NSF桌面对磁铁的摩擦力(有,无)方向水平向.右有F′

F23fA三. 磁电式电流表24三、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。252、电流表的工作原理261、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，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。272、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。3、当线圈中的电流方向发生变