人教版物理选修3-1第三章第四节 通电导线在磁场中受到的力 课件 (共23张PPT)

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. 该磁场并非匀强磁场， 但在以铁芯为中心的 圆圈上，各点的磁感 应强度B的大小是相 等的.
F、B、I方向关系
示意图
F
B I
安培力方向既与电流方向垂直 又与磁场方向垂直，即垂直于电流 和磁场所在的平面
判定以下通电导线所受安培力的方向
B
B
I
I
判定以下通电导线所受安培力的方向
B F I
F B
I B
I
I
30°
F
判定以下通电导线所受安培力的方向
B
B
F
（2）桌面对磁铁的支持 变小 力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
做一做
例、两条导线AB和CD互相垂直，AB固定， CD可自由活动，两者相隔一小段距离， 当两条导线分别通以图示方向的电流时， 垂直纸面向里看导线CD将（ ） A．顺时针方向转动，同时靠近AB B．逆时针方向转动，同时靠近AB C．顺时外方向转动， 同时远离AB D．逆时针方向转动， 同时远离AB B
图 3－ 4－ 5
例.如图所示直角三角形abc组成的导线 框内通有电流I＝1A，处在方向竖直向下 o 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
Fbc 0 N
Fab Fac 0.69 N
b I a
B
三、磁电式电流表
11 、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。 形铁芯（软铁制成）。 最基本的是磁铁和线圈。
2、磁电式电流表的特点
1、表盘的刻度均匀，θ ∝I。 2、灵敏度高，但过载能力差，容易
烧坏
F I F N S N S
F
课堂训练
B F F N S N 桌面对磁铁的摩擦力 F S
（1）绳子拉力_______ 变大 (变大,变小,不变)
有 _______( 有,无) 水平向右 方向 _______.
I
B
θ
B
公式： F=ILBsinθ
I
θ
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角，
此公式仅适用于匀强磁场.
思考感悟
通电导体如果是弯曲的，如何确定它的 L 呢？
提示：导体两端的连线即为L,称为有效长
度．
二、对安培力大小计算公式的深刻理解 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，等于连接两端点直接 的长度(如图3－4－3所示)；相应的电流沿L由始端 向末端．
例.通电直导线附近有一个小的通电闭 合矩形线圈abcd，直导线AB和线框在同 一平面内放置，若电流I2沿顺时针方向， 则小线框的运动情况是 （ ） C
A．向右运动 B．静止不动 C．向左运动 D．发生转动， 同时向远离直 导线方向运动
a
d
b
c
第三章
磁场
第4节
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力的方向
按照图示进行实验。 改变导线中电流的方向，观察受力方向是 否改变。
I B
F
F
I B
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.
I
α
α
α
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
同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
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:若既不平行也不垂直呢？
图 3－ 4 － 3
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.(2010年高考上海卷)如图3－4－5所示，长为2l的 直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于 与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度 为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该 V形通电导线受到的安培力大小为( C )
A．0 C．BIl B．0.5BIl D．2BIl