(公開課)通電導線在磁場中受到的力.ppt

《(公開課)通電導線在磁場中受到的力.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、知識回顧如何描述磁場的強弱和方向？§3.4通電導線在磁場中受到的力一、安培力(Ampereforce)1、概念：通電導線在磁場中受到的力稱為安培力，是為了紀念安培而命名的。實驗表明：通電導線在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關。思考與討論在電場中，電場強度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么，在磁場中，磁感應強度的方向是不是通電導線在磁場中的受力方向呢？實驗結果分析試畫出下述兩實驗結果的正視圖：BBIFIFF、B、I方向關系左手定則：伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感應線從掌心進入,并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是

2、通電導線在磁場中所受安培力的方向2.安培力的方向再次提醒：一定要使用左手！左手定則（left-handrule）結論：安培力的方向既跟磁場方向垂直F⊥B，又跟電流方向垂直F⊥I，故安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面，即：F安⊥BI平面伸開左手：磁感線——穿入手心四指——指向電流的方向大拇指——所受安培力的方向FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB安培力方向的判斷問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生相互作用請使用剛學過的知識解釋本實驗結果。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結論:FFF同向電流F反向電流思考與討論如圖所示，

3、當通電導線的電流垂直紙面向外，磁場豎直向上時，導線所受的安培力水平向左，現(xiàn)在若將電流方向和磁場的方向同時反向，則安培力的方向是不是也反向？BIFBIF結論：當電流方向和磁場方向同時反向時，安培力方向不變。3.安培力的大小I⊥B，且為勻強磁場，此時電流所受的安培力最大（3）實驗表明，當導線方向與磁場方向一致時(即I∥B)，電流所受的安培力最小，等于零；當導線方向與磁場方向斜交時，所受安培力介于最大值和最小值之間：（1）大小：當導線方向與磁場方向垂直時，通電導線在磁場中受到的安培力的大小，既與導線的長度成正比，又與導線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。（2）公式：

4、F=BIL條件：F安=BILsinθBIθB⊥B∥在實驗室中，常用到一種測電流強弱和方向的電學儀器——電流表，它就是根據(jù)磁場對電流作用的安培力制成的。二、磁電式電流表1.電流表的構造在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間，有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以繞軸轉動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。蹄形磁鐵鐵芯繞有線圈的鋁框螺旋彈簧指針刻度表電流表構造中最大的特點就是在蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的（即沿直徑方向分布），如圖所示。這樣的構造使得線框在轉動過程中，其

5、平面始終與磁場平行，即受到安培力的線框中的兩邊始終與磁場垂直。1.電流表的構造2.電流表的工作原理如圖所示，當電流通過線圈時，線圈上跟軸線平行的兩邊在安培力作用下，使線圈繞軸線轉動，從而使螺旋彈簧被扭動。當安培力產(chǎn)生的力矩和彈簧的扭轉力矩相平衡時，線圈才停止轉動。θ由于安培力與電流成正比，當線圈中流入的電流越大時，線圈上產(chǎn)生的安培力越大，線圈和指針轉過的角度也越大。因此，根據(jù)指針偏轉角度的大小，可以知道被測電流的強弱。由左手定則可知，當流入線圈中的電流方向改變時，線圈上產(chǎn)生的安培力的方向也改變，從而使線圈和指針偏轉的方向也改變。所以，根據(jù)指針偏轉的方向，可以知道被測電

6、流的方向。2.電流表的工作原理θ=NBIS/k3.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?。唬?）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。思考與討論在玻璃器皿的中心，放一個圓柱形的電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后再在玻璃器皿中放入導電液體，例如鹽水，若把玻璃器皿放在磁場中，如圖所示，那么液體會轉動嗎？如果轉？往什么方向轉？逆時針旋轉課堂練習1、關于磁感應強度，下列說法正確的是（）A、由B=F/IL可知：磁場中某處的磁感應強

7、度大小隨通電導線中電流I的減小而增大B、由B=F/IL可知：磁場中某處的磁感應強度大小隨通電導線所受的磁場力F的增大而增大C、通電導線所受的磁場力為零，該處的磁感應強度不一定為零D、放置在磁場中1m長的通電導線，通過1A的電流，受到的安培力為1N，則該處的磁感應強度就是1TCABD2、下列說法中正確的是（）A、電荷處在電場強度為零的地方，受到的電場力一定為零B、一小段通電導線放在磁感應強度為零的地方，受到的安培力一定為零C、一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度為零D、電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場為零課堂練習BCD3、一根長