磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用4一、安培力的方向演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化。2、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。任務(wù)：通過(guò)這兩種情況的分析，我們了解了導(dǎo)線受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系。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，觀察受力方向是否改變。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為安培力一、安培力的方向IBF2、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化FIBFIBIBF安培力方向垂直于電流和磁場(chǎng)方向，即垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面?？磳W(xué)案左手定則伸開(kāi)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)；讓磁感線從掌心進(jìn)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(chǎng)中所受安培力的方向。四指電流磁感線穿手心大拇指受力注意X(F)Y(B)oIFBZ(I)FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例1】畫(huà)出圖中第三者的方向。例題1：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)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(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行討論并做出預(yù)測(cè)，然后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕念A(yù)測(cè)。區(qū)別安培定則與左手定則分析IIFF分析：電流方向相同電流方向相反IIFF1234電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引電流方向相反時(shí)，將會(huì)排斥二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):F=ILB(B⊥L)BIF2、電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零NSI問(wèn)題:如果既不平行也不垂直呢？BθIIB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=Bsinθ另一分量與導(dǎo)線平行B2=Bcosθ平行于導(dǎo)線的分量B2不對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1將B1=Bsinθ代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí):總結(jié)：安培力的大小：

（1）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下，導(dǎo)線所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L三者的乘積。即：

F=ILB（2）平行時(shí)：F＝0（3）公式：F=ILBsinθθ表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角?在中學(xué)階段，F(xiàn)=ILBsinθ僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)BFB⊥B∥

1、分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖,改畫(huà)成易于分析受力的平面圖形

2、注意磁場(chǎng)和電流的方向是否垂直應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問(wèn)題bBa.FF=BIL.BFB.F=BIL×

bBa×BFBBBB×BF1.畫(huà)出導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)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(wèn)題兩條導(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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abB.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)abC.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)abD.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abD固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙自由同向相吸3、判斷通電導(dǎo)線、線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)例2：把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？NS從右向左看電流逆時(shí)針流方法一、電流元分析法根據(jù)中心對(duì)稱(chēng)性線圈所受安培力的合力水平向左故線圈向磁鐵運(yùn)動(dòng)NSNS從右向左看電流逆時(shí)針流方法二、等效分析法環(huán)形電流等效為小磁針NS通電螺線管等效為多個(gè)環(huán)形電流、條形磁鐵NS從右向左看電流逆時(shí)針流條形磁鐵或小磁針等效為環(huán)形電流三.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(cè)電流通過(guò)彈簧流入線圈。2、電流表的工作原理:

1、當(dāng)電流通過(guò)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)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，反線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。3、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)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(pán)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(guò)電流的大小三、磁電式電流表的特點(diǎn)1、表盤(pán)的刻度均勻，θ∝I。2、靈敏度高，但過(guò)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。NSIFFNSF如圖所示，