通电导线在磁场中受到的力PPT

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通电导线在磁场中受到的力 课件

通电导线在磁场中受到的力 课件

3.安培力方向的特点 安培力方向与 导线 方向、磁感应强度的方向都垂直,即垂直 于导线、磁感应强度决定的平面。
二、安培力的大小
ILB (B与I垂直)
F=
0
(B与I平行)
ILBsin θ(B与I的夹角为θ)
三、磁电式电流表 1.磁电式电流表的构造特点 (1)构造:磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示) (2)特点:两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱,使极靴与圆柱 间的磁场都沿半径方向均匀分布,使线圈平面都与磁感线 平行,使 表盘刻度 均匀 。(如图乙所示)
A.F=BILcos θ
B.F=BILcos θ C.F=BILsin θ D.F=BILsin θ
A [A 图中,导线不和磁场垂直,将导线投影到垂直磁场方向 上,故 F=BILcos θ,A 正确;B 图、C 图和 D 图中,导线和磁场方 向垂直,故 F=BIL,B、C、D 错误。]
安培力作用下导体的运动问题
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力 1.定义:通电导线在____磁__场____中受到的力。 2.方向:用_左__手__定__则___判断。 判断方法: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 个 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。
上例中,若 ab 杆中的电流为 0.2 A,且导轨是光滑的,其他条件 不变,则要使 ab 杆静止至少要施加一个多大的力?方向如何?
提示:对 ab 杆受力分析如图,沿斜面方向平衡, mgsin 37°=BIL+F, 则 F=mgsin 37°-BId=0.04 N。

通电导线在磁场中受到的力 课件

通电导线在磁场中受到的力 课件

5. 优缺点 优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线 很细,允许通过的电流很弱。如果希望它测量较大的电流值,就 要用并联一个小电阻来分流的方法扩大其量程。
6. 线圈处的磁场
极靴和缠绕线圈的圆形铁芯都是用软铁做成的,它们在蹄形 磁铁的磁场中被磁化,就会形成均匀辐射状的磁场,如图所示。 当线圈绕 O 点沿虚线转动时,垂直于纸面的两个边所在处的磁 感应强度 B 大小相等,但这种辐射状的磁场并不是匀强磁场, 因为各处的方向并不相同。
想一想 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?
提示: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。
二、安培力的大小 几种情况下安培力的大小.
三、磁电式电流表 1. 构造 磁铁、 线圈、螺圈偏转的角度越大,被测电流就 越大 。 (2)根据 线圈偏转 的方向,可以知道被测电流的方向。
解法三:直线电流元法。 把线圈 L1 沿转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成 无数直线电流元,电流元处在 L2 产生的磁场中,据安培定则可 知各电流元所在处磁场方向向上,据左手定则可得,上部电流元 所受安培力均指向纸外,下部电流元所受安培力均指向纸里,因 此从左向右看线圈 L1 顺时针转动。故正确答案为 B。
(1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况, 要寻找具有对称关系的电流元。
(2)利用特殊位置法要注意利用通电导体所在位置的磁场特 殊点的方向。
例 2 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,且两个线圈的圆心重合,当两线圈通以如图所 示的电流时,从左向右看,则线圈 L1 将( )

通电导线在磁场中受到的力 课件

通电导线在磁场中受到的力  课件
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力方向
探究:导线受力方向 与那些因素有关? 实验装置 1.改变电流方向 2.改变磁场方向
导线受力方向是否变化
总结:安培力方向与电流方向和磁场方向的关系
左手定则:
伸开左手,使拇指与其 余四个手指垂直,并且 都与手掌在同一个平面 内。让磁感线垂直从掌 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。
磁场和通电导线的平面图画法
● 用“ ·”表示磁感线垂直纸面向外 ● 用“×”表示磁感线垂直纸面向里 ● 用“⊙”表示电流垂直纸面向外 ● 用“ ”表示电流垂直纸面向里
判断下图中通电导线受力的方向
N
S
F
B F
判断下图中通电导线受力的方向
S F
N
B F
【典型例题】
例题1:画出图中通电导线所受安培力的方向。
×× ·×·× ··
×· ···· ×·
×× A·×·×C··×· A ····C×·
平行直导线间的相互作用:
同向电流互相吸引;异向电流互相排斥。
思考:如图所示,通电直导线AB固定,CD可以自 由移动,请你判断通电后CD的运动情况
C
F
× ×× ·· · × ×× ·· ·
× ×× ·· ·
× ×× ·· · × ×× ·· ·
A
B
F
D
两相交直导线间的相互作用: 有转到同向的趋势。
三、磁电式电流表
三. 磁电式电表
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

通电导线在磁场中受到的力课件共13张PPT(杨高轩)

通电导线在磁场中受到的力课件共13张PPT(杨高轩)
人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
一、安培力的方向
猜想:安培力的方向与哪些因素有关?
橡皮泥
彩色笔芯
用蓝色笔芯代表磁场方向、红色笔芯代表电流方向、黑
色笔芯代表安培力的方向,橡皮泥起固定作用,模拟刚
才观察到的现象。
探究任务1:
找出根据磁场方向、电流方向判断通电导线在磁场受到 的安培力方向的方法。
左手定则
伸开左手 左手,使拇指与其余四个
B I F
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 掌心 ,
并使四指指向电流的方向, 四指
这时拇指所指的方向就是通 拇指
电导线在磁场中所受安培力
的方向。
用“· ”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里,“⊙” 表示电流垂直于纸面向外,
安培力与库仑力有什么不同?
+
-
课堂小结
安培力
作业
查阅资料,自制小电动机并解释其工作原理。
祝大家快乐成长,学业进步!
B
F = BIL
2.通电导线与磁感应强度平行
I
B
F = 0
3.通电导线与磁感应强度成θ角
I
θ
探究任务4:安培力 的大小如何求解?
B
分解磁感 应强度B
I
θ
B⊥
B∥
B B cos
B
B B sin
F ILB sin
F ILB sin
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注:此公式仅适用于匀强磁场 F、B、I三者的方向一定两两垂直吗?
“⊗”表示电流垂直于纸面向里。 探究任务2: 尝试画出第一组实验的正视图、右侧视图,并在图 中标出B、I、F。

高中物理精品课件:磁场对通电导线和运动电荷的作用

高中物理精品课件:磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
课时24
磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
内容与要求
内容
要求
1.通电导线在磁场中受到的力
c
2.运动电荷在磁场中受到的力
c
物理
考点与典例
考点1
安培力及其方向
1.安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2.安培力方向
可用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌
在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇
(3)细杆所受安培力F多大?
解析:(1)由左手定则可知,安培力的方向水平向右。
(2)由闭合电路欧姆定律得,电路中的电流 I=


+

(3)由安培力计算公式 F=ILB 得 F=

+
答案:(1)水平向右 (2)

+

(3)
+
物理
考点3
洛伦兹力
1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力。
处产生的磁场方向垂直纸面向里,选项A,B错误;根据左手定则判断通
电导线所受安培力可知,F A 的方向向左,F B 的方向向右,选项C正确,D
错误。
物理
考点2
安培力的大小
1.磁场和电流垂直时,安培力的大小F=ILB。
2.磁场和电流平行时,安培力的大小F=0。
说明
公式F=ILB中的L是指“有效长度”,对通电直导线,是垂直放入磁场的导





物理
解析:线框 AB 边所处位置的磁场方向竖直向下,AB 边受到水平向右的安培力,根据
左手定则可知,电流方向从 A 到 B,故 A 错误;安培力大小为 BIL1,故 B 错误;线框 AB

高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件

高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件

背诵——相关名言警句 1.捐躯赴国难,视死忽如归。
——曹植 2.以身许国,何事不敢为?
——岳飞 3.我爱我的祖国,爱我的人民,离开了它,离开了他们,我就无法生存, 更无法写作。
——巴金
4.我荣幸地以中华民族一员的资格,而成为世界公民。我是中国人民的儿 子。我深情地爱着我的祖国和人民。
——邓小平
[知识·梳理]
保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可
栏 目

能为( )

A.z正向,mILgtan θ B.y正向,mILg
C.z负向,mILgtan θ D.沿悬线向上,mILgsin θ
【审题指导】(1)先对导体棒受力分析,画出示意图,特别标记
为了保持平衡安培力的可能方向.
(2)根据左手定则确定安培力的方向,由F、B、I的方向关系就
►尝试应用 1.如下图所示的通电导线在磁场中受力分析正确的是(C)
栏 目 链 接
解析:注意安培定则与左手定则的区分,通电导体在磁场中的 受力用左手定则.
知识点二 安培力的大小
1.垂直于匀强磁场放置,长为L的直导线,通过的电流为I 时,它所受的安培力F=BIL,为最大值.
2.当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=BILsin θ. 3.当磁感应强度B的方向与导线方向平行时,安培力等于零.
恰好等于安培力,则导线能平衡,即BIL=mg,此时B=mILg,
所以B正确;磁感应强度方向为z负方向,根据左手定则,直导
线所受安培力方向沿y正方向,若导体棒受力平衡,则根据平衡条件
BIL=mgtan θ,所以B=mgtIaLn θ,所以C正确;磁感应强度方向
沿悬线向上,根据左手定则,直导线所受安培力方向如图,则直导

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力

第四节 通电导线在磁场中受到的力第一部份一、安培力:通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。

二、安培力大小①F BIL =(磁感线方向和电流方向垂直) ②0F =(磁感线方向和电流方向平行)③sin F BIL θ=(磁感线方向和电流方向夹角为θ) 3、安培力方向左手定那么:如下图,伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指垂直,而且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向沿电流方向,那么大拇指所指方向确实是通电导线所受安培力的方向.专题一 左力右磁场分析安培力方向两步走分析安培力方向 ①磁感线垂直穿左掌心 ②四指指电流方向 拇指指安培力方向IB FI BFIBIFF专题二FBI之间夹角①F必然与另外两个东西(BI)垂直②但另外两个东西(BI)不必然垂直(能够平行、能够有一样夹角)专题三弯曲通电导线受到的安培力计算F BIL=其中L取有效长度——初末位置连线长度(1)折线形直导线(每条边长L时?总长L时?)60ο90ο120ο(2)圆弧形直导线半圆四分之一圆(3)闭合导线4、平行通电导线间的彼此作用同向电流彼此吸引、反向电流彼此排斥五、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)。

ABI IA B II铁芯、线圈和指针是一个整体能够转动。

(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散布的,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稳时,线圈停止转动。

(2)磁场对电流的作使劲与电流成正比,因此线圈中的电流越大,安培力产生的力矩也越大,线圈和指针偏转的角度也越大,因此依照指针的偏转角度的大小,能够明白被测电流的强弱。

高中物理 第三章 磁场 4 通电导线在磁场中受到的力课件1高二选修31物理课件

高中物理 第三章 磁场 4 通电导线在磁场中受到的力课件1高二选修31物理课件
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(liǎojiě)磁电式电流表的内部构造的原理.
2021/12/9
第二页,共四十三页。
重点难点
【重点】 安培力的方向确定和安培力大小的计算. 【难点】 左手(zuǒshǒu)定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用).
2021/12/9
第十九页,共四十三页。
学习(xuéxí)互动
例3 半径为R的半圆形导线框放在如图3-4-5 所示的匀强磁场中,电流(diànliú)大小为I,磁感应 强度为B,则导线框所受的安培力为多大?
2021/12/9
图3-4-5
第二十页,共四十三页。
学习(xuéxí)互动
[答案] 2BIRsin θ [解析] 由于导线框的首尾相连(shǒu wěi xiāng lián)的有向线段的长度为2R,且有向线段沿垂直 于磁场方向上的投影为2Rsin θ,所以导线框所受的安培力为F=2BIRsin θ.
例1 画出图3-4-2中通电直导线(dǎoxiàn)A受到的安培力的方向.
2021/12/9
图3-4-2
第十三页,共四十三页。
学习(xuéxí)互动
如图所示
[解析] (1)中电流与磁场垂直(chuízhí),由左手定则可判
断出A所受安培力方向如图甲所示.
(2)中条形磁铁在A处的磁场分布如图乙所示,由左 手定则可判断A受到的安培力的方向如图乙所示.
半径(b方ànj向ìng均) 匀分布,使线圈平面始终与磁感线
平,使行表盘刻度
.均匀
2021/12/9

通电导线在磁场中受到的力 PPT

通电导线在磁场中受到的力 PPT

做一做
[特别提醒](1)F⊥I,F⊥B,但 B 与 I 不一定垂 直.
(2)若已知 B、I 方向,F 方向惟一确定,但若已 知 B(或 I)、F 方向,I(或 B)方向不惟一.
向(
3

即)
垂安
直培
于 电
力 方
流向
和垂
磁直
场于
所电
在 的
流 和
平磁
面 。
场 方
即使应用
I
F
B
I
F
B
FI B
FI B
即: F=ILB
(2)平行时:F=0
如果既不平行也不垂直呢?
二、安培力的大小:
把磁感应强度B分解为两个分量:
B
一个分量与导线垂直 另一分量与导线平行
B1=Bsinθ B2=Bcosθ
B2
B1
θ
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。
I
即F=ILB1,将B1=Bsinθ代入得:
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B I
F
B
I
B
F I
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B I
B FI
BI
30 F
°
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B
α
α
B
F
I
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。在什么情况下两条 导线相互吸引,什么情况下相互排斥?请你运用 学过的知识进行讨论并做出预测。
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.

通电导线在磁场中受到的力完整版课件

通电导线在磁场中受到的力完整版课件

【思路点拨】 解答本题要把握以下两点: (1)把平面图转化为立体图。 (2)安培力的方向应用左手定则判断。
【解析】选C。根据左手定则,A中受力方向应该向下,A错 误;B中电流方向与磁场方向平行,不受力,B错误;C正确; D中受力方向应垂直纸面向外,D错误。
安培力的大小及磁电式仪表 1.探究安培力的大小 从第2节的学习中我们已经知道,垂直于磁场B放置、长为L的 一段导线,当通过的电流为I时,它受的安培力F=BIL,这时 导线受的安培力最大,试讨论下面两种情况下安培力的大小。 (1)当磁感应强度B的方向与导线方向平行时。 提示:当磁感应强度B的方向与导线方向平行时,导线受的安 培力最小,为零。
难点:安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
一、安培力的方向 1.安培力 _通__电__导__线__在磁场中受的力。 2.决定安培力方向的因素 (1)_电__流__方向。 (2)_磁__感__应__强__度__方向。
3.左手定则
如图所示,伸开左手,使拇指与其余四个手指_垂__直__,并且都 与手掌在同一个平面内;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。
【判一判】 (1)安培力的方向一定与电流的方向垂直。( ) (2)通电导体只要在磁场中就会受到安培力。( ) (3)由于线圈偏转角度与电流大小成正比,所以磁电式仪表的刻 度盘的刻度是均匀的。( )
提示:(1)根据左手定则可以判断,安培力的方向一定与电流的 方向垂直,故(1)正确。 (2)当磁感应强度方向与电流方向平行时,安培力为零,故(2)错 误。 (3)线圈偏转角度与通过的电流大小成正比,所以磁电式仪表的 刻度盘的刻度是均匀的,从刻度盘上就可以读出被测电流大小, 故(3)正确。

磁场对通电导线的作用 课件

磁场对通电导线的作用  课件
,它又处在 磁场中,在磁场力的作用下,它就会转动起来;要想改变铝盘的转动方向, 也就是通电导体的受力方向,有两种方法:可以改变铝盘中的电流方向, 也可以改变磁场的方向.
一、安培力
活动与探究 如图所示,用两根细铜丝把一根直导线悬挂起来,放入蹄形磁铁形
三、电动机
电动机在生产、生活中有着广泛的应用,其原理就是通电导线在磁
场中受到安培力作用工作的.各种电动机都由定子和转子组成.
预习交流 3
如图所示,把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间,盘 的下边缘浸在液态水银中,把转轴和导电液体水银分别接在一直流电 源的两极上,铝盘就会转动起来.为什么?用什么方法可以改变铝盘的转 动方向?
例 1如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明
磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通 以垂直纸面向外的电流,则( )
A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极 B .如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极 C .无论如何台秤的示数都不可能变化 D .以上说法都不正确
答案:可以类似地引入物理量“磁感应强度”,但定义时不能引入试 探电荷.
解析:因为磁场对静止的电荷没有作用,所以无法通过其受力来定
义物理量,但磁场对电流有力的作用,因此可以通过引入直线电流,根据
其受力来定义磁感应强度.
迁移与应用
例 2关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是长度为 L、所通电流为 I 的一 段直导线放在该处时,通电导线所受安培力 F 与 I、L 乘积的比值
答案:这个实验说明通电导线在磁场中会受力,受力的方向与磁场 方向以及电流的方向有关.
二、磁感应强度 1.一段通电直导线垂直放在磁场里所受的安培力与导线中的电流
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四指
磁感线 大拇指 穿手心 受力
电流
【例1】画出图中第三者的方向。
B B I I α
B
α
F
I
B
B F
I B
B F I B I F I α
F
例题2: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 现象: 同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。 请使用刚学过的知识解释本实验 结果。 同向电流
F F F
反向电流
F
GGLX 巩固练习
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方 向
B I B I B I
0
0.02N
水平向右
0.02N 垂直导线, 斜向左上方
B
B
B
B
B B
F
×
×
F
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
F、B、I方向关系
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
∴ F、B、I方向关系遵循左手定则
左手定则
4
磁场对通电导线的作用
学习目标:
• 1.知道什么是安培力; • 2.能熟练地应用左手定则判断安培力的方向, 并会计算安培力的大小; • 3.了解磁力
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。
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