通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力資料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力資料通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力資料 安培與安培力安培(17751836)是法國(guó)物理學(xué)家.1775年1月22日誕生于里昂安培從小就具有驚人的記憶力，尤其在數(shù)學(xué)方面有非凡的天賦他13歲就能理解有關(guān)圓錐曲線的原理，并發(fā)表了第一篇數(shù)學(xué)論文，論述了螺旋線他年輕時(shí)生活貧苦，曾在中學(xué)教數(shù)學(xué).1805年定居巴黎，1808年任法國(guó)帝國(guó)大學(xué)總學(xué)監(jiān)，后歷任巴黎工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)教授、法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授等職安培的興趣是多方面的，他不但鉆研數(shù)學(xué)，而且對(duì)物理學(xué)、化學(xué)等都感興趣，還花了大量時(shí)間研究過(guò)心理學(xué)、倫理學(xué)等他在物理學(xué)方面的主要貢獻(xiàn)是對(duì)電磁學(xué)的基本原理有重要發(fā)現(xiàn)，如安培定律、安培定則和分

2、子電流等.1814年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院院士，1827年被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員他還是柏林、斯德哥爾摩等科學(xué)院的院士第1頁(yè)/共25頁(yè)1820年9月11日，安培在法國(guó)科學(xué)院聽(tīng)到關(guān)于奧斯特實(shí)驗(yàn)的報(bào)告后，引起極大興趣，第二天就重做了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，并于9月18日向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了第一篇論文，提出磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系服從右手定則(以后這個(gè)定則被命名為安培定則)以后又在短時(shí)間里，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)歸納，提出數(shù)篇論文，闡述了各種形狀的曲線載流導(dǎo)體之間的相互作用；提出了表示通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力情況的公式，稱(chēng)為安培力公式；發(fā)現(xiàn)了環(huán)路定律；并且在1821年1月提出了著名的分子電流假說(shuō)，認(rèn)為每個(gè)分子的圓電流形成一個(gè)小

3、磁體，這是形成物體磁性的原因安培還第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱(chēng)為“電動(dòng)力學(xué)”安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候，表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，據(jù)此他創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管第2頁(yè)/共25頁(yè)1836年6月10日，安培因患急性肺炎在馬賽去世，終年61歲后人為了紀(jì)念安培，用他的名字來(lái)命名電流的單位SI制中基本單位“安培”是國(guó)際單位制的7個(gè)基本單位之一“安培”的定義是：在真空中，截面可忽略的兩根相距1 m的無(wú)限長(zhǎng)平行圓直導(dǎo)線內(nèi)通以等量恒定電流時(shí)，若導(dǎo)線間相互作用力在1 m長(zhǎng)度上為2107 N，則每根導(dǎo)線中的電流為1 A(1948年第9屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn))第3頁(yè)/共25頁(yè)1安培力的大小磁場(chǎng)對(duì)_的作用力叫安培力其公式為

4、FILBsin ，式中為_(kāi)之間的夾角2安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓_穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向_，那么，_的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向(2)安培力方向的特點(diǎn)：F_B，F(xiàn)_I，即F垂直于B和I所決定的平面(注意：B和I可以有任意夾角)答案：1電流；導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度B2(1)磁感線垂直電流的方向大拇指所指 (2)第4頁(yè)/共25頁(yè)3常用的電流表是磁電式儀表，其構(gòu)造是：在_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)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，上面繞有_，它的轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針線圈的兩端分別接

5、在兩個(gè)螺旋彈簧上碲形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是_分布，不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線_磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是_，可以測(cè)_的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流_答案：蹄形線圈均勻輻向平行 靈敏度高很弱很弱第5頁(yè)/共25頁(yè)一、安培力的方向一、安培力的方向1安培力的定義安培力的定義:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力2安培力的方向判定方法安培力的方向判定方法左手定則左手定則用左手定則判斷安培力的方向：用左手定則判斷安培力的方向：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，

6、讓磁感線垂直穿過(guò)手心，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么大拇指所指方向即為安培力方向那么大拇指所指方向即為安培力方向第6頁(yè)/共25頁(yè)第7頁(yè)/共25頁(yè)FIBFIBBBIFBI判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向30FFIIIBBB第8頁(yè)/共25頁(yè)變式遷移變式遷移1.如右圖所示，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何？第9頁(yè)/共25頁(yè)解析：兩根導(dǎo)線的電流間的相互作用力是通過(guò)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而作用的，要分析AB受力，必須先畫(huà)出CD產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，由左手定則可判知AB受到的磁場(chǎng)力指

7、向CD；用同樣方法先畫(huà)出AB產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，可判知CD受到的磁場(chǎng)力指向AB，因而兩同向電流是互相吸引因AB和CD之間的安培力是一對(duì)相互作用力，所以在判斷出AB受力后，也可根據(jù)牛頓第三定律判斷出CD所受安培力的方向答案：AB受到指向CD的磁場(chǎng)力，CD受到AB的磁場(chǎng)力，它們之間的安培力是一對(duì)相互作用力，因通入相同方向電流而相互吸引第10頁(yè)/共25頁(yè)問(wèn)題：?jiǎn)栴}：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以判斷用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以判斷同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。結(jié)論結(jié)論: :F

8、FF同向電流F反向電流第11頁(yè)/共25頁(yè) 如下圖所示的通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力分析正確的是()解析：注意安培定則與左手定則的區(qū)分，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力用左手定則答案：C第12頁(yè)/共25頁(yè)二、安培力的大小1安培力的大小與導(dǎo)線放置有關(guān)(1)、導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)安培力最大，F(xiàn)maxBIL第13頁(yè)/共25頁(yè)（2）、當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，）、當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力最小，安培力最小，F(xiàn)0； （3）、）、其他情況下，其他情況下，0FFmax.如圖，如圖，F(xiàn)BILsin ，是是B與與I的夾角的夾角第14頁(yè)/共25頁(yè)第15頁(yè)/共25頁(yè) 將長(zhǎng)度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電

9、流與磁場(chǎng)的方向如下圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向 第16頁(yè)/共25頁(yè)解析：由左手定則和安培力的計(jì)算公式得：(1)因?qū)Ь€與磁感線平行，所以安培力為零；(2)由左手定則知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右，大小FBIL10.10.2 N0.02 N；(3)安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上，大小FBIL0.02 N.答案：(1)0導(dǎo)線與磁感線平行(2)0.02 N安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右(3)0.02 N安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上第17頁(yè)/共25頁(yè)變式遷移變式遷移2.一段通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示在導(dǎo)線以其

10、中心點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)90的過(guò)程中，導(dǎo)線受到的安培力()A大小不變，方向不變B由零增大到最大，方向時(shí)刻改變C由最大減小到零，方向不變D由零增大到最大，方向不變第18頁(yè)/共25頁(yè)解析：導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)前，電流方向與磁場(chǎng)方向平行，導(dǎo)體不受安培力；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度后，電流與磁場(chǎng)不再平行，導(dǎo)體受到安培力的作用；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，電流與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)導(dǎo)體所受安培力最大根據(jù)左手定則判斷知，力的方向始終不變選項(xiàng)D正確答案：D第19頁(yè)/共25頁(yè)三、磁電式儀表1電流表的構(gòu)造如右圖所示，在一個(gè)磁性很強(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)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)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兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流經(jīng)過(guò)這兩個(gè)彈簧流入線圈第20頁(yè)/共25頁(yè)2電流表的工作原理如圖所示，磁場(chǎng)的方向總沿著徑向均勻輻射地分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，保證B的大小不發(fā)生變化，且安培力的方向與線圈垂直第21頁(yè)/共25頁(yè)當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大，I與指針偏角成正比，表盤(pán)刻度均勻(均勻、不均勻)所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過(guò)電流的大小3優(yōu)、