選修3134通電導(dǎo)線在磁場中受到的力課件

1、3.4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力第三章 磁場3.4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力第三章 磁場通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力回顧：（1）磁場對通電直導(dǎo)線的作用力同哪些因素有關(guān)?（2）當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場時(shí)，磁場力的計(jì)算公式?通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力回顧：演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、改變導(dǎo)線中電流的方向（1、2）， 觀察受力方向是否改變。一、安培力的方向IBF2、上下交換磁場的位置以改變磁場的方向（1、3）， 觀察受力方向是否變化。FIBFIBIBF演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一、安培力的方向IBF2、上下交問題1：通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向跟磁場方向，電流方向之間有怎樣的

2、關(guān)系呢？你能用簡潔的方法表示這個(gè)關(guān)系嗎？左手定則的內(nèi)容是什么？問題1：通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向跟磁場方向，電流方向左手定則伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心穿入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。四指 電流磁感線 穿手心 大拇指 受力oIX(F)Y(B)FBZ( I )左手定則伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同F(xiàn)IBFIBBIFB30FFIIBB【例1】判斷下列圖中安培力的方向FIBFIBBIFB30FFIIBB【例1】判斷下列 1、分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖,改畫成易于分

3、析受力的平面圖形 2、注意磁場和電流的方向是否垂直強(qiáng)調(diào)：應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問題 1、分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖,改畫成易于bBa.FF=BIL.BBBBFbBa.FF=BIL.BBBBF例2.關(guān)于磁場方向、電流方向、安培力方向三者 之間的關(guān)系，正確的說法是()A磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間 總是互相垂直的B磁場方向一定與安培力方向垂直，但電流方 向不一定與安培力方向垂直C磁場方向不一定與安培力方向垂直，但電流 方向一定與安培力方向垂直D磁場方向不一定與電流方向垂直，但安培力 方向一定既與磁場方向垂直，又與電流方向 垂直D例2.關(guān)于磁場方向、電流方向、安培力方向三者D安培力方向

4、垂直于電流和磁場方向，即垂直于電流和磁場所在的平面。安培力方向垂直于電流和磁場方向，即垂直于電流和磁場所在的平面拓展：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用。在什么情況下兩條導(dǎo)線相互吸引，什么情況下相互排斥？請你運(yùn)用學(xué)過的知識進(jìn)行討論。區(qū)別安培定則 與左手定則分析電流方向相同時(shí)，將會吸引電流方向相反時(shí)，將會排斥拓展：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作二.安培力的大小問題2：當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場時(shí)，磁場力的計(jì)算公式：F = ILB (BL)二.安培力的大小問題2：當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場時(shí)，磁場力的判斷下列圖中安培力的大小BIIB2、電流與磁場方向平行時(shí)

5、，磁場對電流的作用力為零NSI判斷下列圖中安培力的大小BIIB2、電流與磁場方向平行時(shí)，磁問題3:如果電流與磁場方向既不平行也不垂直呢？安培力的大小如何計(jì)算？BI當(dāng)電流與磁場方向夾角為時(shí)，通電直導(dǎo)線與磁場方向不垂直時(shí)，把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直B1=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行B2=Bcos，平行于導(dǎo)線的分量B2不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定F=ILB1，將B1=Bsin代入得F=ILBsinIBB2B1問題3:如果電流與磁場方向既不平行也不垂直呢？安培力的大小如總結(jié)：安培力的大?。?（1） 在勻強(qiáng)磁場中，在通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直的情況下，導(dǎo)線所受

6、安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線的長度L三者的乘積。 即： F=ILBBFBB（2）平行時(shí)：F0（3）公式：F=I L B sin表示磁場方向與電流方向間的夾角 在中學(xué)階段，F(xiàn)=I L B sin僅適用于勻強(qiáng)磁場總結(jié)：安培力的大?。築FBB（2）平行時(shí)：F0（3）公例3. 一根長為0.2m的通以2A電流的導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到磁場力的大小可能是（ ）A. 0.4N B. 0.2N C. 0.1ND. 0BCD拓展：一根長為0.1m，電流為1A的通電導(dǎo)線，放在磁場中某處受到的安培力大小為0.4N,則該處的磁感線強(qiáng)度為（ ）A.等于4T B.大于或等于4T C.小于

7、或等于4T D.可能為零B例3. 一根長為0.2m的通以2A電流的導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度問題3：（1）磁場對線圈的作用力 如圖,在勻強(qiáng)磁場中，矩形線圈通以如圖電流，試判定各邊受力情況。acbdB問題3：（1）磁場對線圈的作用力acbdB三. 磁電式電表三. 磁電式電表三、磁電式電流表1、電流表的構(gòu)造 如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個(gè)很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這個(gè)螺旋彈簧上，被測電流通過彈簧流入線圈。三、磁電式電流表1、電流表的構(gòu)造 如圖所示是電流表的構(gòu)2、電流表的工作原理

8、: 1、當(dāng)電流通過線圈時(shí)線圈左右兩邊都要受到方向相反安培力，使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，反抗線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。 蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，表盤的刻度就是均勻的了。2、電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大。所以從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小。2、電流表的工作原理: 1、當(dāng)電流通過線圈時(shí)線圈左右兩邊都要三、磁電式電流表的特點(diǎn)1、表盤的刻度均勻，I。2、靈敏度高，但過載能力差。3、滿偏電流Ig，內(nèi)阻Rg反映了電流表的最主要特性。三、磁電式電流表的特點(diǎn)1、表盤的刻度均勻，I。1.如圖所示，在水平勻強(qiáng)磁場中，用兩

9、根相同的細(xì)繩水平懸掛粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線中通以從M到N的電流I，此時(shí)繩子都受到拉力作用；為使拉力減小為零，下列方法中可行的是（ ）A 把電流強(qiáng)度增大到某一值 B 把電流強(qiáng)度減小到某一值C 使電流I反向 D 使磁場B反向A鞏固練習(xí)：1.如圖所示，在水平勻強(qiáng)磁場中，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛粗細(xì)2.在傾斜角為的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？ BB=mg sina /ILcosa 2.在傾斜角為的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質(zhì)量為拓展1：欲使它靜止在斜面上, 外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為多少？方向？拓展2

10、：欲使它靜止在斜面上,且對斜面無壓 力, 外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為多少？方向？ mgsin=BIL B=mgsin/ILGNmg=BIL B=mg/IL拓展1：欲使它靜止在斜面上, 外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值3：兩條導(dǎo)線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動(dòng)，當(dāng)通以如圖所示電流后，cd導(dǎo)線將（ ）A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abB.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開abC.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開abD.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abD3：兩條導(dǎo)線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下 的運(yùn)動(dòng)方向問題1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下 拓展1如圖2.4-3所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通一垂直紙面向外的電流，則 （ ）A磁鐵對桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B磁鐵對桌面的壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用D磁鐵對桌面的壓力增大，受到桌面的摩擦力作用INS圖2.4-3A拓展1如圖2.4-3所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中拓展2：如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵