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(共34張PPT)
第三章
磁
場
3.4通電導線在磁場中受到的力
復習鞏固
歷史上最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應的人物是誰呢？
思考與討論
反過來思考：磁針對通電導線有無力的作用？
奧斯特：通電導線對磁針有力的作用，能使小磁針發(fā)生偏轉
作用力與反作用力。磁場對通電導線也有力的作用力，那么這個力是什么力呢？
1.概念:通電導線在
中受的力.
一、安培力
磁場
做如下圖的演示實驗觀察
（1）交換磁極位置導體受力方向是否改變
（2）改變電流方向導體受力方向是否改變
請用簡潔的語言描述安培力的方向與磁場方向、電流方向的關系。
探究：探究安培力的方向
演示1：磁場方向：向下
電流方向：向外
受力方向：向右
演示2：磁場方向：向下
電流方向：向內
受力方向：向左
演示3：磁場方向：向上
電流方向：向內
受力方向：向右
演示4：磁場方向：向上
電流方向：向外
受力方向：向左
結果分析
伸開左手，大拇指跟其余四指垂直，并且跟手掌在同一平面內，讓磁感線垂直穿過手
心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方向就是直導線所受安培力的方向。
2.左手定則：
強調：
磁感線
B
穿過手心
大拇指
安培力F
四指
電流I
F
I
B
F
I
B
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
1.判斷安培力的方向
F=0
F=0
【小試身手】
×
α
α
B
B
α
I
F
e
2.在如圖所示的各圖中，表示磁場方向、電流方向及導線受力方向的圖示正確的是(
)
A
思考：平行通電導線間是相互吸引還是相互排斥？
F
F
F
F
同向電流相互吸引，反向電流相互排斥.
反向電流
同向電流
二、安培力的大小
1.在勻強磁場中，當通電直導線IL與磁場B方向垂直時，導線所受的安培力F為
F=ILB
F=ILB
(B⊥L)
B
I
F
二、安培力的大小
當B∥I時
F＝0
N
S
I
I
B
把磁感應強度B分解為兩個分量：
一個分量與導線垂直
B1=Bsinθ
另一分量與導線平行
B2=Bcosθ
平行于導線的分量B2不對通電導線產生作用力，通電導線所受作用力僅由B1決定
即F=ILB1
F=ILBsinθ
θ
B2
B1
將B1=Bsinθ代入得
通電直導線與磁場方向不垂直的情況
二、安培力的大小
安培力大小公式：
F=ILBsinθ
θ表示磁場方向與電流方向間的夾角
注：在中學階段，此公式僅適用于勻強磁場
問題1:若B與I不垂直時，F(xiàn)安與B和I方向關系可怎樣概括？
說明：
結論：F一定與B垂直，一定與I垂直。但B與I不一定垂直。
問題2：F、B、I一定兩兩垂直嗎？
L
F=BIL
F=BIL中的L為有效長度
L
L
L
思考與討論
試指出下述各圖中的安培力的大小。
如右圖所示的各圖中，磁場的磁感應強度大小相同，導線兩端點距離均相等，導線中電流均相等，則各圖中有關導線所受的安培力的大小的判斷正確的是(　　)
A．d圖最大　　　B．b圖最大
C．一樣大
D．無法判斷
答案：　C
【小試身手】
三、磁電式電流表——探究磁電式電流表的原理
1.結構
2.電流表的工作原理
（1）電流通過線圈時左右兩邊線圈都受到方向相反的安培力，使線圈發(fā)生轉動，線圈轉動使螺旋彈簧被扭動。
（2）電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大.所以通過線圈偏轉的角度就能判斷通過電流的大小.
（3）當線圈中的電流方向發(fā)生變化時，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉方向，可以知道被測電流的方向.
3.磁電式電流表的特點
(1)表盤的刻度均勻，θ∝I.
(2)靈敏度高，但過載能力差.
(3)滿偏電流Ig和內阻Rg反映了電流表的最主要特性.
隨堂演練
檢測效果
1.如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱悖刹捎媚男┓椒ǎ?br/>(
)
（A）適當增大電流I
（B）將電流反向并適當改變大小
（C）適當增大磁場
（D）將磁場反向并適當改變大小
AC
a
b
I
2.(2019·江蘇南京月考)一根容易形變的新型材料的彈性導線,兩端固定.導線中通有電流,方向如圖中箭頭所示.當沒有磁場時,導線呈直線狀態(tài);當分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時,描述導線狀態(tài)的四個圖示中正確的是(　
　)
D
解析:根據(jù)左手定則,A圖中導線所受安培力為零,B圖中導線所受安培力垂直紙面向里,C,D圖中導線所受安培力向右,由導線受力以后的彎曲方向與受力方向的關系可知,選項D正確.
3.磁場中某處的磁感線如圖所示
(
)
A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,BaC.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處大
D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處小
a
b
B
4.長度為L、通有電流為I的直導線放入一勻強磁場中,電流方向與磁場方向如圖所示,已知磁感應強度為B,對于下列各圖中,導線所受安培力的大小計算正確的是(　
　)
A
解析:A圖中,導線不和磁場垂直,故將導線投影到垂直磁場方向上,則F=
BILcos
θ,A正確;B圖中,導線和磁場方向垂直,故F=BIL,B錯誤;C圖中導線和磁場方向垂直,故F=BIL,C錯誤;D圖中導線和磁場方向垂直,故F=
BIL,D錯誤.
5.用兩根細線把兩個完全相同的圓形導線環(huán)懸掛起來,讓二者等高平行放置,如圖所示,當兩導線環(huán)中通入方向相同的電流I1,I2時,則有(　
　)
A.兩導線環(huán)相互吸引
B.兩導線環(huán)相互排斥
C.兩導線環(huán)無相互作用力
D.兩導線環(huán)先吸引后排斥
A
解析:由于導線環(huán)中通入的電流方向相同,二者同位置處的電流方向完全相同,相當于通入同向電流的直導線,根據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律,判知兩導線環(huán)應相互吸引,選項A正確.
6.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,當線圈中通入如圖方向的電流后,線圈的運動情況是(　
　)
A.線圈向左運動
B.線圈向右運動
C.從上往下看順時針轉動
D.從上往下看逆時針轉動
A
思維導圖:
安培力的方向
安培力的大小：
通電導線在磁場中受到的力
應用：磁電式電流表
判定方法：左手定則
特點：總垂直于B和I
確定的平面
構造
原理：
F=ILBsinθ
通電線圈受安培力作用而轉動
課后作業(yè)：
課后問題與練習
同步訓練
謝謝觀看
THANK
YOU!

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