y物理《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》課件(新人教版選修-)

1、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力F、B、I方向關(guān)系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直安培力方向既與電流方向垂直又與磁場(chǎng)方向垂直，即垂直于電流又與磁場(chǎng)方向垂直，即垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面和磁場(chǎng)所在的平面左手定則：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);讓磁感應(yīng)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遵循左手定則BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直安培力方向既與電流方向垂直又與磁場(chǎng)方向垂直，即垂直于電流又與磁場(chǎng)方向垂直，即

2、垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面和磁場(chǎng)所在的平面FIBFIBBI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3 0FFIIIBBBIBFFIBFIBIBF問題：?jiǎn)栴}：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過的知識(shí)加以判斷用學(xué)過的知識(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: :FFF同向電流F反向電流（1 1） 在在勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向向垂直垂直的情況下，導(dǎo)線所受安培力的情況下，導(dǎo)線所受安培力F F等于磁感應(yīng)

3、等于磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度B B、電流、電流I I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L L三者的乘積。三者的乘積。問題問題: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？二、安培力的大小二、安培力的大小即：即： F=ILB（2 2）平行時(shí)：）平行時(shí)：F0B BIIB B0o0F 90OFIBL把磁感應(yīng)強(qiáng)度把磁感應(yīng)強(qiáng)度B B分解為兩個(gè)分量：分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行另一分量與導(dǎo)線平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于導(dǎo)線的分量平行于導(dǎo)線的分量B B2 2不對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生作不對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由用力，通

4、電導(dǎo)線所受作用力僅由B B1 1決定決定即即F=ILBF=ILB1 1F=ILBsinF=ILBsinB B2 2B B1 1二、安培力的大小二、安培力的大小將將B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直不垂直的情況的情況公式：公式： F=ILBsinF=ILBsin表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角 在中學(xué)階段，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)在中學(xué)階段，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)二、安培力的大小二、安培力的大小問題:若B與I不垂直時(shí)，F(xiàn)安與B和I方向關(guān)系可以概括為那句話？這時(shí)左手定則對(duì)磁感應(yīng)線有何要求？BIF 7.如圖所示，導(dǎo)線a

5、bc為垂直折線,其中電流為I,ab=bc=L,導(dǎo)線拓在的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求導(dǎo)線abc所受安培力的大小和方向.abcBILFabc2BILFabBILFbc2如圖如圖 344 所示，半徑為所示，半徑為 r 的半圓形導(dǎo)線與磁場(chǎng)的半圓形導(dǎo)線與磁場(chǎng) B 垂直放置，當(dāng)導(dǎo)線中通以電流垂直放置，當(dāng)導(dǎo)線中通以電流 I 時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力多大？多大？解：導(dǎo)線的等效長(zhǎng)度為 2r，故安培力 F2BIr. 1.兩條導(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

6、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ababcd 4. 4.由立體圖畫出正視圖、側(cè)視圖或俯視圖由立體圖畫出正視圖、側(cè)視圖或俯視圖BF2.2.如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O O點(diǎn)，在點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)磁鐵的正下方有一水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況將是情況將是( )( )A A靜止不動(dòng)靜止不動(dòng)B B向紙外平動(dòng)向紙外平動(dòng)C CN N極向紙外，極向紙外，S S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)D DN N極向紙內(nèi)，極向紙內(nèi)，S S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)極向

7、紙外轉(zhuǎn)動(dòng)【變式【變式2 2】 如圖如圖3 34 48 8所示在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有下列所示在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流為各種形狀的通電導(dǎo)線，電流為I I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，求，求各導(dǎo)線所受的安培力各導(dǎo)線所受的安培力F3.在圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，有一段長(zhǎng)L，通有電流為I的直導(dǎo)線ab，電流方向從a到b，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小和方向如何？并將立體圖改畫為平面圖BBabFBBab4.4.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根相同的彈簧，下面掛一條長(zhǎng)為有兩根相同的彈簧，下面掛一條長(zhǎng)為0.5m0.5m，質(zhì)，質(zhì)量為量為0.1kg

8、0.1kg的金屬棒的金屬棒MNMN，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)10cm10cm，欲使彈簧不伸長(zhǎng)則棒上應(yīng)通過的電流的大小和欲使彈簧不伸長(zhǎng)則棒上應(yīng)通過的電流的大小和方向如何？方向如何？MNIB2A2A，方向從，方向從M M到到N N6.如圖所示，向一根松弛的導(dǎo)體線圈中通以電流,線圈將會(huì)( )A.縱向收縮,徑向膨脹B.縱向伸長(zhǎng),徑向膨脹C.縱向伸長(zhǎng),徑向收縮D.縱向收縮,徑向收縮縱向8.如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a、b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有電流，方向從M流向N，些時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以( )A.適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B.使

9、磁場(chǎng)反向C.適當(dāng)增大電流D.使電流反向MNab例例. .通電直導(dǎo)線附近有一個(gè)小的通電閉通電直導(dǎo)線附近有一個(gè)小的通電閉合矩形線圈合矩形線圈abcdabcd，直導(dǎo)線，直導(dǎo)線ABAB和線框在同和線框在同一平面內(nèi)放置，若電流一平面內(nèi)放置，若電流I I2 2沿順時(shí)針方向，沿順時(shí)針方向，則小線框的運(yùn)動(dòng)情況是則小線框的運(yùn)動(dòng)情況是 （ ）A A向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)B B靜止不動(dòng)靜止不動(dòng)C C向左運(yùn)動(dòng)向左運(yùn)動(dòng)D D發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向遠(yuǎn)離直同時(shí)向遠(yuǎn)離直導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)Cabcd6如圖 3412 所示 ，一條形磁鐵放在水平桌面上，在磁鐵右上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線當(dāng)導(dǎo)線中通以由外向內(nèi)的電流時(shí)()圖

10、 3412A磁鐵受到向左的摩擦力，且對(duì)桌面的壓力減小B磁鐵受到向右的摩擦力，且對(duì)桌面的壓力減小C磁鐵受到向左的摩擦力，且對(duì)桌面的壓力增大D磁鐵不受摩擦力，對(duì)桌面的壓力不變A磁電式電流表磁電式電流表1 1、磁電式電流表的構(gòu)造、磁電式電流表的構(gòu)造：刻度盤、指針、蹄形磁：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成）鐵、極靴（軟鐵制成） 、螺旋彈簧、線圈、圓柱、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。形鐵芯（軟鐵制成）。鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。.問題問題電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？電流表中磁鐵與鐵芯之間是電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布均勻輻向分布的的. . 所謂所謂均勻輻向分布均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長(zhǎng)，就是說所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于