高中物理二章節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力課件人教版選修

——安培力磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力問題1：通電導(dǎo)線（電流）在磁場(chǎng)里是否一定受力？問題2：當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力方向如何？是否與磁場(chǎng)方向相同？問題3：當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，左手定則是否適用？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(chǎng)中所受安培力的方向。左手定則:NS1.電流與磁場(chǎng)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(chǎng)方向，即安培力垂直電流和磁場(chǎng)所確定的平面一.安培力的方向例1：確定圖中安培力的方向。BIBIBIBI一.安培力的方向FFF垂直紙面向外●F例2、垂直放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線如圖放置，并已標(biāo)明電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力三個(gè)量中的其中兩個(gè)物理量的方向，試標(biāo)出第三個(gè)物理量的方向BFIFF╳BBBFI例3、畫出各圖中安培力的方向IIBBI

BB

I

IBFFFFFBBFBFFFEB×BF×BBE1.當(dāng)電流和磁場(chǎng)垂直時(shí)二.安培力的大小F＝ILB2.當(dāng)電流和磁場(chǎng)平行時(shí)F＝03.當(dāng)電流和磁場(chǎng)夾角θ時(shí)F=ILBsinθ設(shè)下圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電流強(qiáng)度I，導(dǎo)線長度L，求安培力大小BIBIBIBIθθ二.安培力的大小對(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1.I與B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影F＝BIL2.導(dǎo)線不是直線，找導(dǎo)線的有效長度（首尾連接的直線）3.只有一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中或者只有一部分通電★只適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)θBIBIθBRIB三.安培力作用下通電導(dǎo)線或線圈的運(yùn)動(dòng)方向

（一）直接判斷：先分析導(dǎo)線或線圈所在位置的磁感線情況，然后根據(jù)左手定則判定安培力的方向，再進(jìn)行分析：abFF平行通電直導(dǎo)線之間的相互作用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。電流方向相同時(shí)電流方向相反時(shí)相吸相斥如圖，質(zhì)量分別為mA>mB的兩環(huán)套在光滑絕緣桿上，若同時(shí)通上同向電流IA<IB,它們將如何運(yùn)動(dòng)AB例、如圖所示，蹄形磁鐵固定，通電直導(dǎo)線AB可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，俯視導(dǎo)體，導(dǎo)體AB將（AB的重力不計(jì)）A、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)2。特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運(yùn)動(dòng)方向，然后推廣到一般位置。NSNSIFFNSFA、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)向外向里3。等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小磁針也可以等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。例.如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個(gè)線圈，當(dāng)線圈中通有逆時(shí)針方向的電流時(shí)，線圈將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向左擺動(dòng)4。利用平行電流相互作用分析法：同向平行電流相互吸引，異向平行電流相互排斥。兩個(gè)電流總有作用到方向相同且靠近的趨勢(shì)。

自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙例：如圖，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖所示的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？向左擺動(dòng)例題：如圖,在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)線圈，磁鐵水平放置，其軸線與線圈共面并通過線圈的圓心，當(dāng)線圈中的電流沿圖示方向時(shí)，線圈將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？ISN

從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向右擺動(dòng)NSF（1）繩子拉力_______(變大,變小,不變)（2）桌面對(duì)磁鐵的支持力_______（3）桌面對(duì)磁鐵的摩擦力________(有,無).變大變小無NSF桌面對(duì)磁鐵的摩擦力

_______(有,無)

方向_______.

有水平向右課堂訓(xùn)練FB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例.如圖所示質(zhì)量為m=50g的銅棒，長L＝10cm，用長度均為L的兩根軟導(dǎo)線水平地懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1/3T，通電后，棒向紙外偏轉(zhuǎn)的最大偏角θ＝37°，此銅棒中電流的大小為多少？BθmgTFθ例、如圖所示，金屬桿a