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第一章 安培力與洛倫茲力
1.1 磁場對通電導線的作用力
安培力定義：通電導線在磁場中受到的力稱為安培力。
導
1、磁體間相互作用通過什么實現？
2、用什么來描述磁場？
3、誰發現了電流的磁效應？
4、通電導線周圍磁場用什么方法判斷？
5、通電導線在磁場中能否受力？
磁體
通電導線
磁體
通電導線
思
閱讀教材2-3頁
1、如何確定通電導線所受安培力的方向？
2、安培力與磁場、電流的方向有什么關系？
3、嘗試判斷下面通電導線所受安培力的方向？
I
B
F
F
I
B
I
B
F
B
I
I
B
F
I
B
F
I
B
30°
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
議
1、安培力的大小如何計算？
2、當B與I有夾角時，安培力如何計算？
4、你能畫出下面情況的有效長度嗎？
3、這根導線那部分受安培力作用？
L
L
L
L
I
B
I
B
I
B
評
磁電式電流表的應用
1、磁電式電流表的構造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成） 、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。
鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉動。
.
硬鐵被外在磁場磁化后,可以保留較大的磁性。而軟鐵去掉外部磁場后就沒有多少磁性了。
評
磁電式電流表的應用
電流表的特點
1、靈敏度高，可以測量很弱的電流，但是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很小；
2、電流和安培力成正比，所以電流表的刻度是均勻的；
3、電流方向改變，安培力方向也改變，線圈朝相反方向轉動。
線圈轉動使螺旋彈簧被扭動，產生一個阻礙線圈轉動的力矩，其大小隨線圈轉動的角度增大而增大，當這種阻礙力矩和安培力產生的使線圈轉動的力矩相平衡時，線圈停止轉動。
安培定則 左手定則
用途 判斷電流產生的 磁場方向 判斷電流在磁場中的
受力方向
因果關系 電流是因 磁場是果 電流和磁場都是因
安培力是果
安培定則與左手定則對比理解
評
0
0.02 N
水平向右
0.02 N
垂直導線斜向左上方
I
B
I
B
30°
I
B
例1. 將長度為 20 cm、通有 0.1 A 電流的直導線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應強度為 1 T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小和方向。
檢
例2. 如圖所示，將通電導線圓環平行于紙面緩慢地堅直向下放入水平方向垂直紙面各里的勻強磁場中,則在通電圓環完全進入磁場的過程中，所受的安培力大小變化是 ( )
A. 逐漸變大
B. 先變大后變小
C. 逐漸變小
D. 先變小后變大
B
I
B
檢
B
a
C
B
I
例3：如圖所示，直角三角形ABC組成的導線框內通有電流I＝1A，并處在方向豎直向下的勻強磁場B＝2T中，AC=40cm， ，求三角形框架各邊所受的安培力。
A
檢
第一章 安培力與洛倫茲力
1.1 磁場對通電導線的作用力
第二課時
導
1、直線電流
觀看視頻，
并嘗試解釋現象
①平行同向電流_____
②平行反向電流_____
安培力作用下導體的運動
③不平行電流______________________
思
2、環形電流
3、條形磁鐵
BC
擴展
思
4、U形磁鐵
C
議
電流元法 把整段導線分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方向，然后判斷整段導線所受安培力的方向，從而確定導線運動方向
等效法 環形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環形電流(反過來等效也成立)，然后根據磁體間或電流間的作用規律判斷
分析導體在磁場中運動情況的幾種常用方法
特殊位置法 通過轉動通電導線到某個便于分析的特殊位置，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向
結論法 兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢
轉換研究對象法 定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的反作用力，從而確定磁體所受合力及其運動方向
例1. 如圖所示，把輕質導電線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵 N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面，當線圈內通入如圖方向的電流后，則線圈(　　)
A．向左運動　　　
B．向右運動
C．靜止不動
D．無法確定
A
檢
例2、如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導線，當導線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是( )
A．靜止不動
B．向紙外平動
C．N極向紙外，S極向紙內轉動
D．N極向紙內，S極向紙外轉動
C
解析：此題可以采用電流元法，也可采用等效法。
解法一：等效法。把通電線圈等效成小磁針。由安培定則，線圈等效成小磁針后，左端是 S 極，右端是 N 極，異名磁極相吸引，線圈向左運動。
解法二：電流元法。如圖所示，取其中的上、下兩小段分析，根據其中心對稱性線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動。
答案：A
例3.表面光滑的環形導線固定在水平面上，在環形導線上放置一直導線AB。直導線AB與環形導線相互絕緣、且又緊靠環的直徑，如圖所示。則當兩者通以圖示方向的電流時，直導線AB的運動情況是（ ）
A. 向M方向平動
B. 向N方向平動
C. 仍靜止不動
D. 在環形導線上轉動
A
例4.通有電流的導線L1、L2處在同一平面(紙面)內，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉軸O轉動(O為L2的中心)，各自的電流方向如圖所示。
下列哪種情況將會發生（ ）
A．L2繞軸O按順時針方向轉動
B．L2繞軸O按逆時針方向轉動
C．因L2不受磁場力的作用，故L2不動
D．因L2上、下兩部分所受的磁場力平衡，故L2不動
B
安培力作用下平衡問題

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