通电导线在磁场中受到的力

B F F′
F′
F
F
N
S
N
S
f
变大 （1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
有 桌面对磁铁的摩擦力_____
(有,无) 方向_________. 水平向右
变小 （2）桌面对磁铁的支持力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦力______ 无 (有,无).
5、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于 自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ A ） Ａ.纵向收缩，径向膨胀； Ｂ.纵向伸长，径向收缩； Ｃ.纵向收缩，径向伸长； Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
如果是一闭合回路 受力又是多少?
【例4】说说下面各图的有效长度
【例5】如图所示，L=0.2cm，I=0.2A，
B=0.5T，求该导线所受安培力是多大？方 向如何？
I
大小为1×10-4N
复习:安培力---磁场通电导线的作用
2、安培力的大小特点：
★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
F
F
F
F
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I
B
B
一.安培力的方向
F
B
I
左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟 四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方 向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。
安培力F 的方向总是垂直 于电流I 与磁感应强度B 所 确定的平面
F
B I
【例1】 关于垂直于磁场方向的通电直导
电流微元法
F
N S
等效法分析运动 F × I方向
N
F
F
• I方向
S
特殊位置法
3、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段 距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线 环将：( A ) A、吸引． B、排斥．C、保持静止． D、边吸引边转动．
结论法：同向电流互相吸引
N
S
N
S
等效法：分析运动
N
S
×
θ
F
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
强度B的最小值为________, 方向________.
FN I
F BIL mg sin mg sin B IL 方向垂直斜面向上
B θ
F
θ mg
F I
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜
面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的 最小值为 _________, 方向________.
教学目标
（一）知识与技能 1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方 向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。 知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向， 并会用它解答有关问题. 2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方 向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向 垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL. 3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。 （二）过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小 的计算。培养学生的间想像能力。 （三）情感态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物 的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原 理了解，感受物理知识之间的联系。
S I
N
B
问题:如果既不平行也不垂直呢？
θ
I
3.当电流与磁场方向夹角为θ时: B 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：B
B2
1
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
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
4、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正 中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直， 给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ） A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
I
B
F方向×
特殊位置法分析运动
F
I
I
电流微元法
F方向•
B
B
2、如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈， 线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿 图示方向流动时，将会出现( D ) A．线圈向磁铁平移 B．线圈远离磁铁平移 C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁
3、安培力、磁感强度、电流三者方向关系
★安培力的方向总垂直于电流和磁感线所确定的平面
●已知F和B的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定电流I的方向 ●已知电流I和B的方向，可用左手定则唯一确定F的方向 ●已知F和I的方向，磁感强度B的方向不能唯一确定
三. 磁电式电表
做一做
§3、4 通电导线在磁场中受到的力 1、安培力的方向——左手定则 2、安培力的大小
线所受磁场力的方向，正确的说法是 A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂 直 D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方 向垂直
答案C
【例2】画出图中第三者的方向。
B B B
I
I α α
F
B B F
I
I
B F I F
B F I 30 ° B I
˙
F
˙ ˙
×
˙ ˙
×
˙
×
固定
×
×
×
F
自由
同 向 相 吸
1、把一重力不计的通电直导线水平放在 蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由 转动，当导线通入图示方向电流I时， 导线的运动情况是(从上往下看)（ C ） A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升 C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升
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 结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 用学过的知识加以分析 同向电流
F F
反向电流
F F
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = ILB (B⊥L)
F B I
2、电流与磁场方 向平行时，磁场 对电流的作用力 为零
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O
F IBL
3.当电流与磁场方向夹角为θ时:
F = ILBsinθ
F B⊥ B∥ B
(θ为B与L的夹角)
对公式的理解
★不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关
★L是有效长度，不一定是导线实际长度
【例3】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等 边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力 怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向 怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？
复习
通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？ 当通电导线与磁场垂直时，F = ILB
通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向的探究
演示实验：按照图所示进行实验。 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 I B I B
推论分析法
F2 S N I
B2 F 1 B1 B1
F2 B2
F1
7.在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有
电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如图 所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁 感应强度B为 _________.
F BIL mg tan
FN θ mg F
mg tan B IL
B
FN
B θ
BIL mg
mg B IL
水平向左
mg
安培力作用下求电量问题
质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒 长和框宽均为L,磁感应强度为B的匀强磁 场方向竖直向下.电键闭合后，铜棒被平抛 出去，下落h后的水平位移为s.求闭合电键 后通过铜棒的总电量Q.
h
﹛
B∥I时 B⊥I时 B与I夹θ角时
3、磁电式电流表的工作原理
安培力作用下物体的运动情况分析 画出导线所在处的磁场方向
确定电流方向 根据左手定则确定受安培力的方向 根据受力情况判断运动情况
例1、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固定不不动，导线cd能自由 运动，则它的运动情况是( C ). 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