通電導(dǎo)體在磁場中的受力

通電導(dǎo)體在磁場中的受力第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。磁場對(duì)通電導(dǎo)線(或電流)的作用力稱為安培力一、安培力的方向2、上下交互磁場的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化猜測:哪些因素會(huì)影響導(dǎo)線受力的方向電流的方向和磁場的方向第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三一.安培力的方向第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三NS安培力的方向伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流方向，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。左手定則:1.電流與磁場方向不一定垂直；2.安培力的方向既垂直于電流方向又垂直于磁場方向，即安培力垂直電流和磁場所確定的平面第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例1】畫出圖中第三個(gè)量的方向。第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三問題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)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(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行討論并做出預(yù)測，然后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕念A(yù)測。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。?第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三IIFF分析：電流方向相同電流方向相反IIFF第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL.方法：用檢驗(yàn)電流元來研究磁場強(qiáng)弱二、安培力的大小理想模型第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1.當(dāng)電流和磁場垂直時(shí)安培力的大小F＝ILB2.當(dāng)電流和磁場平行時(shí)F＝03.當(dāng)電流和磁場夾角θ時(shí)F=ILBsinθ對(duì)公式的理解★不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)★L(fēng)是有效長度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長度F＝BIL★只適用勻強(qiáng)磁場第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？如果是一閉合回路受力又是多少?第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三θBIBIθBRIB第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三三.磁電式電表第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、電流表的工作原理

1、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，當(dāng)電流通過線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三NS1、電流微元法:2、等效分析法:3、特殊位置分析法:安培力的應(yīng)用----物體運(yùn)動(dòng)的判定方法：NS環(huán)形電流、通電螺線管、條形磁鐵第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙解析：兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)例題第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三4、利用結(jié)論法：結(jié)論一：兩電流平行時(shí)，同向電流之間相互吸引，反向電流相互排斥；結(jié)論二：兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢(shì)。第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三練習(xí)1、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD導(dǎo)線將……（）A、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABC、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABD、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABABCDIIA結(jié)論：兩通電導(dǎo)線有達(dá)到電流方向相同，并靠近的趨勢(shì)第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與NM平行。判斷線框?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)MNabcdI1I2MNI1BabcdI2正確答案：B、C第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則()A.磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用應(yīng)用二--安培力作用下物體的平衡問題：第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三例：在傾斜角為θ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_________.

F×BθNmg第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計(jì))第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1.如圖，一根長L，質(zhì)量為m的導(dǎo)線用軟導(dǎo)線懸掛在方向水平的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)要使懸繩張力為0，則導(dǎo)線中電流應(yīng)為多少？方向如何B如果其他都不變，磁場方向相反，繩子的張力變?yōu)槎啻?如果其他都不變，磁場方向變?yōu)樨Q直向上，平衡時(shí)繩子的張力變?yōu)槎啻?第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三練習(xí)3

：如圖所示，固定螺線管M右側(cè)有一正方形線框abcd，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)閍bcd，當(dāng)閉合開關(guān)S后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為…………（）A．a(chǎn)b向外，cd向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏B．a(chǎn)b向里，cd向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離MC．a(chǎn)d向外，bc向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏D．a(chǎn)d向里，bc向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離MA第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L＝0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m＝0.2kg