第1节探究磁场对电流的作用

1、第六章 磁场对电流和运动电荷的作用,第 1 节 探究磁场对电流的作用,晋江市侨声中学 蔡秀华,一、安培力,1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。,实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。,思考与讨论,在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢？,实验结果分析,试画出下述三实验结果的正视图：,2、左手定则,实验结论：安培力的方向既跟磁场方向垂直FB，又跟电流方向垂直FI，故安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面，即：F安BI平面,伸开左手：,磁感线垂直穿入手心,四指

2、指向电流的方向,大拇指所受安培力的方向,思考与讨论,如图所示，当通电导线的电流垂直纸面向外，磁场竖直向上时，导线所受的安培力水平向左，现在若将电流方向和磁场的方向同时反向，则安培力的方向是不是也反向？,结论：当电流方向和磁场方向同时反向时，安培力方向不变。,例1、试画出下列各图中安培力的方向：,1、 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，通电导线所受的安培力F最大，等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L的乘积。,讨论问题：如果既不平行也不垂直，安培力怎么求？,F=BIL,2、通电直导线与磁场方向平行时：,二、安培力的大小,F0,把磁感应强度B分解为两个分量：,一个分量与导线垂直 B

3、1=Bsin,另一分量与导线平行 B2=Bcos,即F=B1IL,F=BILsin,将B1=Bsin代入得,通电直导线与磁场方向不垂直的情况,二、安培力的大小,注意： 是电流方向和磁场方向之间的夹角。,三、安培力就在你身边,安培力让我们生活的世界“转”起来,1、常见的直流电动机：,直流电动机的运转过程：,运动分析：如图 甲，当电流通过线圈时，右边线框受到的安培力方向向下，左边线框受到的安培力方向向上，在安培力的作用下线框转动起来,2、 磁电式电表,（1）电流表的构造,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绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺

4、旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。,蹄形磁铁,铁芯,绕有线圈的铝框,螺旋弹簧,指针,刻度表,2、磁电式电流表,（2）电流表的工作原理,当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。,BCD,1、一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（ ）,A、0.4N B、0.2N C、0.1N D、0,2、在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一个垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流I，如图所示，则下列叙述中正确的是 A、环形线圈所受的磁力的合力为零 B、环形线圈所受的磁力的合力不为零 C、环形线圈有收缩的趋势 D、环形线圈有扩张的趋势,答案：AD,3、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导