高中物理 3.4《磁场对通电导线的作用力》精品课件 新人教版选修3-1
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人教版高中物理选修3-1课件：(提高13)磁场对通电导线的作用力(共27张PPT)
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高中 物理选 修3-1 课件： （提高 13）磁 场对通 电导线 的作用 力(共2 7张PPT )
课程名称
磁场对通电导线的作用力
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知识讲解
一、安培力
1．定义：通电导线在 受到的力叫做 ．
2．特点：通电直导线与磁场方向 时，所受的安培力 ；与磁场方向
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知识讲解
二、磁感应强度
1．定义：垂直磁场放置的通电直导线，所受 与导线长度和 的比值，叫做该处
磁场的
．用符号 表示．
2．公式：B＝，国际单位： ，简称特，符号 .1 T＝1 .
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知识讲解
四、安培力大小的计算 电流与磁场垂直 （1）公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB. （2）弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿L由 始端流向末端．
(人教版)选修3-1物理：3.4《磁场对通电导线的作力》ppt课件
电荷在电场中一定会受到电场力作用，但是电流在磁场中
不一定受安培力作用。当电流方向与磁场方向平行时，电流不 受安培力作用。
第三章
4
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
[ 特别提醒 ](1) 公式 F＝ ILBsinθ 中 θ 是 B和 I 方向的夹角，不 能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析。 (2) 公式 F＝ IBLsinθ 中的 Lsinθ 也可以理解为垂直于磁场方 向的“有效长度”。
盘刻度均匀，如图所示。
4．优、缺点 灵敏度 高，能测出很弱的电流；缺点是线圈的 优点是__________ 导线很细 ，允许通过的电流很弱。 __________
第三章 4
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重点难点突破
第三章
4
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四指弯曲的方向 磁感线穿过手掌 指向电流的环绕 心，四指指向电 方向 流方向
大拇指指向电流 大拇指指向轴线 受到的磁场力的 上的磁感线方向 方向
第三章 4
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四、分析导体在磁场中运动情况的几种常用方法
电流 元法 把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定
一水平面上，通有如图所示电流时，通电直导线A受到水平向
________(填“左”或“右”)的安培力作用。当A、B中电流大 小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培 力方向水平向________。(填“左”或“右”)
第三章
4
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高中物理选修313.4磁场对通电导线的作用力 课件 (共13张PPT)
电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋 弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。
【问题】（2）为什么电流表可测出电流的强 弱和方向？
磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电 流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角度就越大， 因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的 强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着 改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的 偏转方向，可以知道被测电流的方向。
巩固迁移：
如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强
系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方
向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩
短Δy；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长
Δy，则磁感应强度B为___Ａ____
A.kΔy/IL C.kIL/Δy
B.2kΔy/IL D.2IL/kΔy
【例1】如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点， 在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线， 当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁
的运动情况将是____Ｃ___。
A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
【例2】将长度为20cm、通有0.1A电流的 直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的 方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求： 下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
请大家不妨根据上述分析方法，确定一下 当AB和CD两根导线中通过反向电流时，它们间 相互作用力的方向如何?
方法小结：分析通电导线在磁场中的 受力时，要先确定导线所在处的磁场方向， 然后根据左手定则确定通电导线的受力方 向。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/72021/11/7
【问题】（2）为什么电流表可测出电流的强 弱和方向？
磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电 流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角度就越大， 因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的 强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着 改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的 偏转方向，可以知道被测电流的方向。
巩固迁移：
如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强
系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方
向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩
短Δy；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长
Δy，则磁感应强度B为___Ａ____
A.kΔy/IL C.kIL/Δy
B.2kΔy/IL D.2IL/kΔy
【例1】如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点， 在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线， 当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁
的运动情况将是____Ｃ___。
A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
【例2】将长度为20cm、通有0.1A电流的 直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的 方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求： 下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
请大家不妨根据上述分析方法，确定一下 当AB和CD两根导线中通过反向电流时，它们间 相互作用力的方向如何?
方法小结：分析通电导线在磁场中的 受力时，要先确定导线所在处的磁场方向， 然后根据左手定则确定通电导线的受力方 向。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/72021/11/7
2014版高中物理 3-4磁场对通电导线的作用力课件 新人教版选修3-1
图3－4－4
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑 动 B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑 动 C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑 动 D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑 动
【解析】
若a接正极，b接负极，由右手螺旋定则知电磁铁
1)ILB，导线有效长度的电流方向为a→d，据左手定则可以确定 导线所受合力方向竖直向上，故A项正确．
【答案】 A
2．(多选)(2013· 西安期中检测)如图所示，平行于纸面水平向 右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1 T．位于纸面内的细直导线，长 L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流．当导线与B1成60° 夹角时，发现 其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感 应强度B2大小可能为 ( T A. 2 T C. 4 3 B. T 2 D. 3T )
●教学地位 本节知识是电磁学的基础，在高考中常被考查到，可以直接 命题，也可以与其他知识综合命题，学习过程中对本节内容要引 起足够重视.
●新课导入建议 电流通过磁电式电流表时，表针会发生偏转，洗衣机、电风 扇接入电路时，电动机开始运转，你知道这是为什么吗？学习本 节知识后，就可以解决这个问题．
●教学流程设计 课前预习安排： 1.看教材 ⇒ 2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 ⇒ 步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生 ⇒
如图3－4－8所示，导体杆ab的质量为m，电阻为 R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d， 电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B， 电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体 杆静止在导轨上？
高中物理人教版选修3-1第3章第4节：《磁场对通电导线的作用力》课件
课 后 强 化 作 业
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
特别提醒： 因为磁电式电流表的线圈很细，允许通过的电流很弱，
所以在使用时一定注意表的量程，测量大电流时需要将表改
装．
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
如图，当通电导线与磁感线不垂直时，可用左手定则 判断安培力的方向吗？
答案：可以．当导线和磁感线不垂直时，把导线所在
处的磁感应强度B分解为平行导线的分量B∥和垂直导线的分 量B⊥，让 B⊥垂直穿入手心，即可利用左手定则判断出安培 力的方向.
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
1．人们把通电导线在磁场中受的力称为 安培力 ，判断 安培力的方向用 左手定则 ． 2．研究静电力时，用来检验电场强度的是 检验电荷 ， 检验电荷受静电力的方向与电场的方向 相同或相反 ． 研究安培力时，用来检验磁感应强度的是 电流元 ，电
题 型 设 计
流元受力的方向、磁场的方向、电流的方向三者不但不在一
电流表的刻度为什么是均匀的？
答案：由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，所以 电流表的通电线圈受到的力矩 M1也跟被测的电流 I成正比，
即： M1 ＝ nBIdL ＝ k1I ，其中 k1 ＝ nBLd ，另一方面，弹簧产
生的力矩M2跟偏角θ成正比，即M2＝k2θ，其中k2是一个由弹 簧材料决定的比例恒量． 由力矩平衡M1＝M2得k1I＝k2θ，则有θ＝kI，其中k＝ 也是一个恒量．可见，电流表测量时指针偏转的角度
物理：3.4磁场对通电导线的作用力课件新人教版选修3-1
N
I
S
N端向里，S端向外转动， 同时向上运动.
例．一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线 圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈圆心重合， 当两线圈通入如图所示的电流时，从左向右看线 圈L1将（ ） A．不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．向纸面外运动
例．如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和 cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定小动， 导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
B.0.5BIL
C.BIL
D.2BIL
说明：F=BILsinθ中的L是导体的 有效长度
例、画出下列导线受到安培力的方向
例：如图所示，直角三角形ABC组成的导线 框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下 0 的匀强磁场B＝2T中,AC＝40cm， A 30 求三角形框架各边所受的安培力。
C
B
c b d
判定通电导线或线圈在安培力的作用下的运动：
1、等效法
2、分段法 3、结论法
例、如图所示，磁铁固定不动，线圈可自由 转动。试判断线圈的运动情况.
向左运动.
例、如图所示，磁铁固定不动，线圈可自由 转动。试判断线圈的运动情况.
左端向外，右端向里转动， 同时靠近磁铁.
例．如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平 光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通 过大小不等的同向电流，则它们的运动情况是 ( ) A．都绕圆柱转动 B．以大小不等的加速度相向运动 C．以大小相等的加速度相向运动 D．以大小相等的加速度相背运动
B
N
F
I
S
N端向里，S端向外转动， 同时向上运动.
例．一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线 圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈圆心重合， 当两线圈通入如图所示的电流时，从左向右看线 圈L1将（ ） A．不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．向纸面外运动
例．如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和 cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定小动， 导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
B.0.5BIL
C.BIL
D.2BIL
说明：F=BILsinθ中的L是导体的 有效长度
例、画出下列导线受到安培力的方向
例：如图所示，直角三角形ABC组成的导线 框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下 0 的匀强磁场B＝2T中,AC＝40cm， A 30 求三角形框架各边所受的安培力。
C
B
c b d
判定通电导线或线圈在安培力的作用下的运动：
1、等效法
2、分段法 3、结论法
例、如图所示，磁铁固定不动，线圈可自由 转动。试判断线圈的运动情况.
向左运动.
例、如图所示，磁铁固定不动，线圈可自由 转动。试判断线圈的运动情况.
左端向外，右端向里转动， 同时靠近磁铁.
例．如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平 光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通 过大小不等的同向电流，则它们的运动情况是 ( ) A．都绕圆柱转动 B．以大小不等的加速度相向运动 C．以大小相等的加速度相向运动 D．以大小相等的加速度相背运动
B
N
F
人教版高中物理选修3-1课件 3.4磁场对通电导线的作用力课件
小结
1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌 在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四 指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 安培力的方向。 2、安培力计算的一般公式为： F=ILBsinθ 3、磁电式电流表依据的原理是安培力与电流的关系。
课堂练习：
2、质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。通过MN的电流强 度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面呈θ斜向上，如 图所示。求MN受到的支持力和摩擦力。
解析：通过导体棒的电流 I，则导体棒受到的安培 F=IBL 根据左手定则可知：安培力的方向如图所示， 受力分析f=Fsinθ 方向为：水平向左 N=mg+Fcosθ，方向为：竖直向上 则棒受到的支持力的大小为Fsinθ； 方向为：水平向 左。 摩擦力的大小为mg+Fcosθ，方向为：竖直向上。
伸开左手，使大拇指跟其 余四个手指垂直，并且都和 手掌在一个平面内，把手放 入磁场中，让磁感线垂直穿 入手心，并使伸开的四指指 向电流的方向，那么，大拇 指所指的方向就是通电导线 在磁场中所受安培力的方 向。
电流 方向
在研究安培力时，与电场中的检验电荷作用相当的是一个有方向 的电流元，电流元受力的方向与磁场的方向、电流元的方向三者不 但不在一条直线上，而且不在一个平面里。研究安培力的问题要涉 及三维空间。
不受力
（1）现象：电流的方向相同时 ， 两平行导线相互靠近。 （2）现象：电流的方向相反时 ， 两平行导线相互远离。
归纳：同向电流相吸，异向电流相斥。
安培力的大小
垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到 的安培力 F=ILB 。
物理：：3.4《磁场对通电导线的作用力》课件(人教版选修3-1)
A
B
• 2。特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受 安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一 般位置。
例、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由 运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体， 导体AB将（AB的重力不计） A、逆时针转动，同时向下运动 B、顺时针转动，同时向下运动 N S C、顺时针转动，同时向上运动 D、逆时针转动，同时向上运动
S
一.安培力的方向
例1：确定图中安培力的方向。
F
I B
I
B
I
F
I
●
F
B
B
F
垂直纸面向外
例2、垂直放在磁场中的通电导线如图放置，并 已标明电流强度、磁感应强度、安培力三个量 中的其中两个物理量的方向，试标出第三个物 理量的方向 F F F I B ╳ I B B F
B
例3、画出各图中安培力的方向
I
θ
θ
B
对公式的理解： F＝BIL
★只适用匀强磁场
★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关
★L是有效长度，不一定是导线实际长度 1.I与B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影 2.导线不是直线，找导线的有效长度 （首尾连接的直线）
3.只有一部分导体在磁场中或者只有一部分通电
I
θ
B
I
θ
B
B
R I B
B a θ b
； / 邵阳律师
rtz85qts
长善说：“他们是我的三个娃儿！”耿老爹赶快问：“那我的三个娃儿呢，我的正儿、英子和小直子呢？他们都到哪里去了啊？”李长善 的妻子流着眼泪难过地说：“耿大哥，你可知道碧山大坝，记得那一年夏天发生的大洪灾，你最后一次看到你的三个娃儿们是什么时候？ 你们是怎么„„”耿老爹的记忆之门继续徐徐开启，他看到三个孩子顺着大山一侧的那条人工开凿的山路，吃力地向山上走去了„„耿正 走在最前面，他后面是弟弟耿直，女儿耿英走在最后„„对，那是碧山„„突然间，轰隆隆天崩地裂，他刚一抬头就被卷入到巨大的洪水 中了„„定格在记忆中的耿正兄妹三人向山上走去的画面，轰隆隆的天崩地裂声，没头而下的洪水！耿老爹变成了一尊雕塑„„70第七十 二回 百般医治无效果|（百般医治无效果，李长善夫妇没奈何；嘱咐儿女多孝敬，让恩人快乐度余生。）且说被儿女们认为早已经不在人 世的耿老爹，幸得善良的李长善夫妇收留。他们在感激大恩人的同时，又非常同情他的大不幸，想法设法请当地的郎中为他医治，希望这 位大恩人能够早日清醒过来。李长善第一次请来给耿老爹看病的是王郎中。这位王郎中口碑不错，人也很热情；但在设法了两个月之后， 看看实在没有什么效果，只好满怀歉意地知难而退了。之后，李长善又四处打听，先后寻找了多位据说能这种疾患的老郎中继续给耿老爹 治病，但无奈这耿老爹实在是清醒不过来，成日里将李家的三个孩子“正儿”、“英子”、“小直子”的唤个不停。呼唤李尚英“英子” 尚且让人感到没有什么，因为尚英的父母哥哥原先就是这样呼唤她的。但对于李尚文和李尚武来说，一开始老是听到耿老爹呼唤他们“正 儿”、“小直子”的，别提有多么别扭了。好在日子一久，这样呼唤的多了，他俩也就逐渐习惯了。再过些时候，倒快要把爹娘原先呼唤 他们的“文儿”和“武儿”给忘掉了。尽管总是被耿老爹督促着干活儿多少有点儿让人吃不消，但他们的内心里却都已经慢慢地喜欢上这 个多才多艺的“慈父”了。尤其是李家的小儿子尚武，对耿老爹的感情更是与日俱增，那一声声“爹”也叫得越来越顺口了！后来，李长 善也曾多次耐心地细细启发盘问耿老爹家在何处，家里还有什么人。但他只记得家在“三六九镇”，父子四个是出来拼搏创家业的，遇到 了可怕的大洪水。至于其余的，一概都是一问三不知。若再问下去，他就急得直想撞墙，狠狠地拍打着自己的脑袋说：“我这脑瓜子到底 是怎么了？看书写字吹笛子拉二胡唱曲儿都还会呢，就是想不起来„„”干着急一会儿，他又难过地说：“我记不起来也就罢了，可我的 三个娃儿怎么也都记不起来了呢？我问了他们好多次了，可谁都说不知道！”李长善无奈地摇摇头，心里动方向
物理3.4磁场对通电导线的作用力基础知识讲解课件新人教选修31
．
3．线圈偏转角的度 越大，被测电流 就越大．根方据向线圈偏转的 ，可以知道 被测电流的方向．
2020/5/10
一、安培力方向的判断——左手定则 1．安培力的方向总是垂直于磁场方向 和电流方向所决定的平面．在判断时首先 确定磁场与电流所确定的平面，从而判断 出安培力的方向在哪一条直线上，然后再 根据左手定则判断出安培力的具体方向．
1.左手定则是用来判定安培力的方向 与磁感应强度的方向和电流方向三者之间 关系的，这三个量的方向一定是两两垂直 吗？
2020/5/10
5．通过实验可得出，平行通电直导线 之间有相互作用平力行，通电同直向导电线相流互吸引
平行通．电直导线，相互异排向斥电流 【思考·提示】 1.F与B、I一定垂直 ，I与B不一定垂直．
2020/5/10
3．在安培力作用下的物体平衡的解决 步骤和前面学习的共点力平衡相似，一般 也是先进行受力分析，再根据共点力平衡 的条件列出平衡方程，其中重要的是在受 力分析过程中不要漏掉了安培力．
2020/5/10
安培力作为通电导体所受的外力参与 受力分析，产生了通电导体在磁场中的平 衡、加速及做功问题，这类问题与力学知 识联系很紧密，解题时把安培力等同于重 力、弹力、摩擦力等性质力；对物体进行 受力分析时，注意安培力大小和方向的确 定；求解时注意运用力学中静力学、动力 学及功和能等有关知识，解此类题可以有 效地培养综合分析能力，必须引起重视．
1．公式F＝ILB中L指的是“有效长度 ”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当 B与I平行时，F＝0.
2．弯曲导线的有效长度L，等于连接 两端点直线的长度(如图3－4－1所示)； 相应的电流沿L由始端流向末端．
2020/5/10
图3－4－1
高中物理 第3章 磁场对通电导线的作用力课件 新人教版选修31
4．安培力的特点 与 电 流 方 向 、 磁 感 应 强 度 的 方 向 都 _垂__直___ ． 即 安 培 力 F__垂__直__于B和I决定的平面．
第七页，共42页。
二、安培力的大小 同一通电导线，按不同(bù tónɡ)方式放在同一磁场中，受 力情况不同(bùtónɡ)，如图3－4－3所示．
ILB
第五页，共42页。
新知(xīn zhī)梳理
一、安培力的方向 1．安培力：通电(tōng dià磁n)场导(线cíc在hǎ_n_g_)___中受的力． 2．决定安培力方向的因素： (1)__磁_场___方向；(2)_电__流___方向．
图 3－4－2
第六页，共42页。
3．左手定则：如图3－4－2所示，伸开左手，使拇指与其 余四个手指垂直，并且拇指与手掌在同一平面内．让磁感线从 _掌__心__(z_h进ǎn入gxī并n)使四指指向电__流__(_d_ià_n__li_ú，)的这方时向拇指所指的方向就 是(jiùshì)通电导线在磁场中所受安培力的方向．
把整段导线分为多段直电流元，先用左手定则判断每段电流元受力 的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方 向
等效法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个 环形电流，反过来等效也成立
第二十九页，共42页。
等效位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安 置法 培力的方向，从而确定其运动方向
解析：方法 1：
a
b
第二十一页，共42页。
方法 2：
答案： 2ILB 方向沿∠abc 的角平分线向上(垂直于 ac 斜 向上)
第二十二页，共42页。
一段通电导线平行于磁场方向 (fāngxiàng) 放 入 匀 强 磁 场 中 ， 导 线 上 的 电 流 方 向 (fāngxiàng)由左向右，如图3－4－10所示．在导线以其中 心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( )
第七页，共42页。
二、安培力的大小 同一通电导线，按不同(bù tónɡ)方式放在同一磁场中，受 力情况不同(bùtónɡ)，如图3－4－3所示．
ILB
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新知(xīn zhī)梳理
一、安培力的方向 1．安培力：通电(tōng dià磁n)场导(线cíc在hǎ_n_g_)___中受的力． 2．决定安培力方向的因素： (1)__磁_场___方向；(2)_电__流___方向．
图 3－4－2
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3．左手定则：如图3－4－2所示，伸开左手，使拇指与其 余四个手指垂直，并且拇指与手掌在同一平面内．让磁感线从 _掌__心__(z_h进ǎn入gxī并n)使四指指向电__流__(_d_ià_n__li_ú，)的这方时向拇指所指的方向就 是(jiùshì)通电导线在磁场中所受安培力的方向．
把整段导线分为多段直电流元，先用左手定则判断每段电流元受力 的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方 向
等效法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个 环形电流，反过来等效也成立
第二十九页，共42页。
等效位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安 置法 培力的方向，从而确定其运动方向
解析：方法 1：
a
b
第二十一页，共42页。
方法 2：
答案： 2ILB 方向沿∠abc 的角平分线向上(垂直于 ac 斜 向上)
第二十二页，共42页。
一段通电导线平行于磁场方向 (fāngxiàng) 放 入 匀 强 磁 场 中 ， 导 线 上 的 电 流 方 向 (fāngxiàng)由左向右，如图3－4－10所示．在导线以其中 心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( )
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A.逐渐变大
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
B
D.先变小后变大
如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线,导线中通有 大小不一为I1,方向如图所示的电流.P是一个通有电流I2的, 与MN共面的金属圆环,圆环P在磁场作用下将( )
B
A.沿纸面向上运动
I2
P
B.沿纸面向下运动
C.上半部垂直纸面向外, 下半部垂直纸面向里转动 D.上半部垂直纸面向里, 下半部垂直纸面向外转动 I1
［问题］该磁场的特点？
在以铁芯为中心的圆圈上， 各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电 线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过 线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产 生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生 一个阻碍线圈转动的力矩，其大小 随线圈转动的角度增大而增 大，当这种阻碍力矩和安培 力产生的使线圈转动的力矩 相平衡时，线圈停止转动。
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
a d b
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放 入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示， 已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线 所受安培力的大小和方向
B I B I B I
左手定则：伸开左手,使拇指与其余四 个手指垂直,并且都与手掌在同一平面 内;让磁感应线从掌心进入,并使四指 指向电流的方向，这时拇指所指的方 向就是通电导线在磁场中所受安培力 的方向
判定以下通电导线所受安培力的方向
B B B
I I F
I B F I
30 F I F α
B
I
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用 结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 用学过的知识加以判断 同向电流
B
2A，方向从M到N
M I
N
磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁 芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之 间的夹角都是零度. ［问题］该磁场是否匀强磁场？ 该磁场并非匀强磁场
在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L， 通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则 导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改 画为平面图 z
B
α a B α F α F α b
B O α
B
α
b b α a B y a B
α
x
F y B B
F
α
x
如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中， 有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质 量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm， 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和 方向如何？
3.4《磁场对通电导线 的作用力》
通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向 演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受力 方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方 向，观察受力方向是否变化
I B
F
F
I
B
I
B
F
F I B
F、B、I方向关系 遵循左手定则 安培力方向既与电流方向垂直又与磁 F 场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平 面 安培力方向既与电流方向垂直又与磁 B 场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平 I 面 示意图
2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而 线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大， 线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针 的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。
表盘的刻度均匀，θ∝I
3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的 方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化， 所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流 的方向。
B B1 B2 θ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线 所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得
F=ILBsinθ
0o
90O
F 0
F IBL
二、安培力的大小 公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场 问题:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可 以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线 有何要求？ B
D.将ab和cd两边的长度减为原来的1/2
O b a α
d α c B
O`
30 °
0
0.02N 水平向右
0.02N
垂直导线
斜向左上方
如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通 有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B a 30 o ，求三角形框架各边 ＝2T中，AC=40cm， 所受的安培力。
Fbc 0 N Fab Fac 0.69 N
c
b
I
a B
F
I
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁 铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线 中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情 况将是( C ) A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
两条导线互相垂直，但相隔一小段距离， 其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所 示电流后，cd导线将（ D ）
B
)
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固 定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流 时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作 用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方 向时,通电直导线A所受的安培力方向水平 向 右 . B A I I
I
θ
如图所示导线abcd置于坚直向上的匀强磁场中,可绕OO`轴转 动,导线通电后向纸外偏离竖直方向α角而平衡,如果改用密 度为原来1/2的导线,要使该导线在原来位置平衡,下列方法可 采用的是( ) ACD A.将磁感强度改为原来的1/2
B.将bc边的长度改为原来的1/2
C.将电流强度减为原来的1/2
S
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
如图所示，导线abc为垂直折线,其中电流 为I,ab=bc=L,导线拓在的平面与匀强磁场垂直, 匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安 培力的大小和方向.
Fab BIL Fbc BIL
a
Fabc 2 BIL
b c
如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地 坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁 场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中,所 受的安培力大小变化是( B )
M
N
如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软 导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂 直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向 从M流向N，些时悬线上有拉力，为了使拉力等于 零，可以( C ) a b A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向 C.适当增大电流 D.使电流反向 M N
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面 水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电 流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上， 外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( BC ) A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流, 线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
C.纵向伸长,径向收缩
纵向
D.纵向收缩,径向收缩
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它 的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成 如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象 是( C ) A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正 确的是( BCD) A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定 跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定 跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于 由B和I所确定的平面
磁场中某处的磁感线如图所示(
F F
反向电流
F F
二、安培力的大小 （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方 向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应 强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB （2）平行时：F＝0 问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
B
θ
二、安培力的大小 通电直导线与磁场方向不垂直的情况 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
B
D.先变小后变大
如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线,导线中通有 大小不一为I1,方向如图所示的电流.P是一个通有电流I2的, 与MN共面的金属圆环,圆环P在磁场作用下将( )
B
A.沿纸面向上运动
I2
P
B.沿纸面向下运动
C.上半部垂直纸面向外, 下半部垂直纸面向里转动 D.上半部垂直纸面向里, 下半部垂直纸面向外转动 I1
［问题］该磁场的特点？
在以铁芯为中心的圆圈上， 各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电 线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过 线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产 生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生 一个阻碍线圈转动的力矩，其大小 随线圈转动的角度增大而增 大，当这种阻碍力矩和安培 力产生的使线圈转动的力矩 相平衡时，线圈停止转动。
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
a d b
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放 入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示， 已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线 所受安培力的大小和方向
B I B I B I
左手定则：伸开左手,使拇指与其余四 个手指垂直,并且都与手掌在同一平面 内;让磁感应线从掌心进入,并使四指 指向电流的方向，这时拇指所指的方 向就是通电导线在磁场中所受安培力 的方向
判定以下通电导线所受安培力的方向
B B B
I I F
I B F I
30 F I F α
B
I
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用 结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 用学过的知识加以判断 同向电流
B
2A，方向从M到N
M I
N
磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁 芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之 间的夹角都是零度. ［问题］该磁场是否匀强磁场？ 该磁场并非匀强磁场
在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L， 通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则 导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改 画为平面图 z
B
α a B α F α F α b
B O α
B
α
b b α a B y a B
α
x
F y B B
F
α
x
如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中， 有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质 量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm， 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和 方向如何？
3.4《磁场对通电导线 的作用力》
通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向 演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受力 方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方 向，观察受力方向是否变化
I B
F
F
I
B
I
B
F
F I B
F、B、I方向关系 遵循左手定则 安培力方向既与电流方向垂直又与磁 F 场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平 面 安培力方向既与电流方向垂直又与磁 B 场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平 I 面 示意图
2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而 线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大， 线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针 的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。
表盘的刻度均匀，θ∝I
3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的 方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化， 所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流 的方向。
B B1 B2 θ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线 所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得
F=ILBsinθ
0o
90O
F 0
F IBL
二、安培力的大小 公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场 问题:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可 以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线 有何要求？ B
D.将ab和cd两边的长度减为原来的1/2
O b a α
d α c B
O`
30 °
0
0.02N 水平向右
0.02N
垂直导线
斜向左上方
如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通 有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B a 30 o ，求三角形框架各边 ＝2T中，AC=40cm， 所受的安培力。
Fbc 0 N Fab Fac 0.69 N
c
b
I
a B
F
I
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁 铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线 中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情 况将是( C ) A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
两条导线互相垂直，但相隔一小段距离， 其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所 示电流后，cd导线将（ D ）
B
)
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固 定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流 时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作 用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方 向时,通电直导线A所受的安培力方向水平 向 右 . B A I I
I
θ
如图所示导线abcd置于坚直向上的匀强磁场中,可绕OO`轴转 动,导线通电后向纸外偏离竖直方向α角而平衡,如果改用密 度为原来1/2的导线,要使该导线在原来位置平衡,下列方法可 采用的是( ) ACD A.将磁感强度改为原来的1/2
B.将bc边的长度改为原来的1/2
C.将电流强度减为原来的1/2
S
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
如图所示，导线abc为垂直折线,其中电流 为I,ab=bc=L,导线拓在的平面与匀强磁场垂直, 匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安 培力的大小和方向.
Fab BIL Fbc BIL
a
Fabc 2 BIL
b c
如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地 坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁 场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中,所 受的安培力大小变化是( B )
M
N
如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软 导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂 直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向 从M流向N，些时悬线上有拉力，为了使拉力等于 零，可以( C ) a b A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向 C.适当增大电流 D.使电流反向 M N
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面 水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电 流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上， 外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( BC ) A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流, 线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
C.纵向伸长,径向收缩
纵向
D.纵向收缩,径向收缩
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它 的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成 如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象 是( C ) A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正 确的是( BCD) A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定 跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定 跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于 由B和I所确定的平面
磁场中某处的磁感线如图所示(
F F
反向电流
F F
二、安培力的大小 （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方 向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应 强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB （2）平行时：F＝0 问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
B
θ
二、安培力的大小 通电直导线与磁场方向不垂直的情况 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ