《运动》-第五章第4节

4通电导线在磁场中受到的力什么是安培力，其大小和方向是怎样的？将一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡，可以看到灯丝会颤动起来．灯丝受到了磁场施加的力，这种力是安培力吗？人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力.1.掌握用左手定则确定安培力的方向.2.掌握安培力的计算公式及求解方法.3.了解磁电式电表的结构和工作原理.(难点）(重点）做如下图的演示实验观察（1）交换磁极位置导体受力方向是否改变（2）改变电流方向导体受力方向是否改变请用简洁的语言描述安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系。【探究一：探究安培力的方向】一、安培力的方向左手定则：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.【探究归纳】穿过手心安培力F【规律强调】左手定则四指电流I磁感线B大拇指BIFIBFBB【探究结论】F一定与B垂直，一定与I垂直；即安培力垂直于电流和磁场所在的平面.但B与I不一定垂直.【互动探究】F、B、I是否总像右图一样两两垂直呢？对点训练1.画出图中安培力的方向.×ααBBαIFe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.在什么情况下相互吸引，什么情况下相互排斥？【探究二：探究通电导线间的安培力的方向】平行通电直导线间的相互作用FFFF同向电流相互吸引，反向电流相互排斥.【探究结论】二、安培力的大小1.在匀强磁场中,当通电直导线IL与磁场B方向垂直时，导线所受的安培力为F=ILBF=ILB(B⊥L)BIF【探究三：探究安培力的大小】2.当通电直导线不与磁场方向垂直时把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B1=Bsinθ另一分量与导线平行B2=Bcosθ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=ILBsinθIBθB2B1【探究四：探究磁电式电流表的原理】1.结构2.电流表的工作原理（1）当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反的安培力，使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动.（2）电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大.所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小.（3）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，它的平面都跟磁感线平行，表盘的刻度就是均匀的了.（4）当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向.3.磁电式电流表的特点(1)表盘的刻度均匀，θ∝I.(2)灵敏度高，但过载能力差.(3)满偏电流Ig和内阻Rg反映了电流表的最主要特性.安培力的方向安培力的大小：通电导线在磁场中受到的力应用：磁电式电流表判定方法：左手定则特点：总垂直于B和I确定的平面构造原理：F=ILBsinθ通电线圈受安培力作用而转动1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(

)A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半B2.在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()A3.（多选）通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行.关于MN的磁场对导线框的作用，下列叙述正确的是（）A.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C.线框所受安培力的合力朝左D.cd边所受安培力的大小大于ab边所受安培力的大小MNabcdI1I2BCMNI1BabcdI2F3F2F1F44.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M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B.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D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用A5.在倾斜角为θ的光滑斜面上,放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示,导体棒在竖直方向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_________.

×θB【解题关键】做好对通电导线的受力分析，尤其注意判定安培力的方向。×θmgFθ解析：导体棒静止于斜面说明其受力平衡，受力分析如右图所示mgtanθ=BIL则有解得6.(多选）图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动.下列说法正确的是()A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动

B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动

C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动

D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动【解析】选B、D.若a接正极，b接负极，根据安培定

则，两磁极之间产生方向向上的磁场，e接正极，f接

负极，用左手定则可判断L向左滑动，选项A错误、同

理可知B正确；若a接负极，b接正极，根据安培定

则，两磁极之间产生方向向下的磁场，e接正极，f接

负极，用左手定则可判断L向右滑动，选项C错误、同

理可知D正确.一条航行的船，总是把负重的痛苦藏在水下，而在前进的欢乐中扬波逐浪.【探究二：磁体对电流的作用】磁体对电流的作用【探究归纳】磁体对通电导线有力的作用磁体电流磁场磁体对通电导线的作用力是通过什么发生的呢?【探究三：电流与电流之间的作用力】电流电流磁场【探究归纳】通电导线对通电导线有力的作用电流对磁体有相互作用磁体对磁体有相互作用磁体对电流有相互作用电流对电流有相互作用【规律总结】磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。(磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）3.磁场的性质三、地球的磁场1.地球是一个巨大的磁体.2.地球周围空间存在的磁