(公开课)通电导线在磁场中受到的力.ppt

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1、知识回顾如何描述磁场的强弱和方向？§3.4通电导线在磁场中受到的力一、安培力(Ampereforce)1、概念：通电导线在磁场中受到的力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。实验表明：通电导线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线在磁场中的受力方向呢？实验结果分析试画出下述两实验结果的正视图：BBIFIFF、B、I方向关系左手定则：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;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是

2、通电导线在磁场中所受安培力的方向2.安培力的方向再次提醒：一定要使用左手！左手定则（left-handrule）结论：安培力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电流方向垂直F⊥I，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——穿入手心四指——指向电流的方向大拇指——所受安培力的方向FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB安培力方向的判断问题：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请使用刚学过的知识解释本实验结果。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流思考与讨论如图所示，

3、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？BIFBIF结论：当电流方向和磁场方向同时反向时，安培力方向不变。3.安培力的大小I⊥B，且为匀强磁场，此时电流所受的安培力最大（3）实验表明，当导线方向与磁场方向一致时(即I∥B)，电流所受的安培力最小，等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和最小值之间：（1）大小：当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比。（2）公式：

4、F=BIL条件：F安=BILsinθBIθB⊥B∥在实验室中，常用到一种测电流强弱和方向的电学仪器——电流表，它就是根据磁场对电流作用的安培力制成的。二、磁电式电流表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电流表构造中最大的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的（即沿直径方向分布），如图所示。这样的构造使得线框在转动过程中，其

5、平面始终与磁场平行，即受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。1.电流表的构造2.电流表的工作原理如图所示，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。θ由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。由左手定则可知，当流入线圈中的电流方向改变时，线圈上产生的安培力的方向也改变，从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以，根据指针偏转的方向，可以知道被测电

6、流的方向。2.电流表的工作原理θ=NBIS/k3.电流表的特点（1）灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小；（2）电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；（3）电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。思考与讨论在玻璃器皿的中心，放一个圆柱形的电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后再在玻璃器皿中放入导电液体，例如盐水，若把玻璃器皿放在磁场中，如图所示，那么液体会转动吗？如果转？往什么方向转？逆时针旋转课堂练习1、关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A、由B=F/IL可知：磁场中某处的磁感应强

7、度大小随通电导线中电流I的减小而增大B、由B=F/IL可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零D、放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度就是1TCABD2、下列说法中正确的是（）A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的安培力一定为零C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零课堂练习BCD3、一根长