通电导线在磁场中受力情况课件
合集下载
磁场对通电导线的作用力PPT精品课件
2.工作原理：当音圈中有电流通过时， 就会受到磁场力的作用而运动。由于扬 声器工作时通过音圈的电流大小和方向 是反复变化的，所以音圈就要前后往复 运动，从而带动纸盆来回振动，就发出 了声音。
若改变通电导线在磁场受力的方向，可 采用的方法（ ） A.改变通电导线中的电流大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线方向 C.同时改变电流方向和磁感线方向 D.改变电流大小和磁场强弱
3.通电导体在磁场中受力的方向跟电流方 向和磁场的磁感线方向有关。这个力的方 向既与电流方向垂直，又与磁感线方向垂 直。
伸开左手，使大拇 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， 使四指指向电流方向。 这时，拇指所指的方 向就是通电导线在磁 场中所受磁场力的方 向。
1.组成：音圈、永磁体、锥形纸盆三个 主要部分。
25
30
25
人口占全国总人口（％） 40
55
4
1
世界屋脊
（点击图片观看录像）
思考
我国地势分为 哪几级阶梯？ 青藏地区位于 哪个阶梯上？ 青藏地区的海 拔大致多少？
不同海拔的气温差异
夏季
青藏地区的地形特征
雪峰连绵，冰川广布 湖泊众多，大河源头 长江、黄河、雅鲁藏布江
青海湖、纳木错
青藏地区与长江中下游地区气温差异
高原农牧业
－耐寒
• 有利条件
– 日照强 – 温差大 – 晴天多 – 大气洁净
• 不利条件
– 气温低 – 降水少
思考
青藏地区发展农牧业的有利及不利条件分别是什么？
高寒气候
• 冬寒夏凉 • 太阳辐射强 • 降水少
高原种植业
喜温凉农作物： 青稞、小麦、豌豆
5000m 4500m 4000m 3000m
若改变通电导线在磁场受力的方向，可 采用的方法（ ） A.改变通电导线中的电流大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线方向 C.同时改变电流方向和磁感线方向 D.改变电流大小和磁场强弱
3.通电导体在磁场中受力的方向跟电流方 向和磁场的磁感线方向有关。这个力的方 向既与电流方向垂直，又与磁感线方向垂 直。
伸开左手，使大拇 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， 使四指指向电流方向。 这时，拇指所指的方 向就是通电导线在磁 场中所受磁场力的方 向。
1.组成：音圈、永磁体、锥形纸盆三个 主要部分。
25
30
25
人口占全国总人口（％） 40
55
4
1
世界屋脊
（点击图片观看录像）
思考
我国地势分为 哪几级阶梯？ 青藏地区位于 哪个阶梯上？ 青藏地区的海 拔大致多少？
不同海拔的气温差异
夏季
青藏地区的地形特征
雪峰连绵，冰川广布 湖泊众多，大河源头 长江、黄河、雅鲁藏布江
青海湖、纳木错
青藏地区与长江中下游地区气温差异
高原农牧业
－耐寒
• 有利条件
– 日照强 – 温差大 – 晴天多 – 大气洁净
• 不利条件
– 气温低 – 降水少
思考
青藏地区发展农牧业的有利及不利条件分别是什么？
高寒气候
• 冬寒夏凉 • 太阳辐射强 • 降水少
高原种植业
喜温凉农作物： 青稞、小麦、豌豆
5000m 4500m 4000m 3000m
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。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流 I，如图所 示，则下列叙述中正确的是（ AD A. 环形线圈所受的磁力的合力为零 B. 环形线圈所受的磁力的合力不为零 ）
C. 环形线圈有收缩的趋势
Dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 环形线圈有扩张的趋势
4、磁场中某处的磁感线如图所示
( 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
例1：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁 场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的 大小为2N，则磁感应强度B： （ B ） A、B＝10T C、B≤10T B、B≥10T D、不能确定
例2：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属 棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的稳定电流 I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉 力变为零，可采用哪些方法： ( AC )
§3.4 通电导线在磁场 中受到的力
复习
历史上最早发现电流的磁效应的人物是谁呢？ 1820年、丹麦物理学家奥斯特 思考与讨论
反过来思考：磁针对通电导线有无力的作用？
作用力与反作用力。 磁场对通电导线也有力的作用——安培力。
一、安培力
1、定义：把通电导线在磁场中所受的力 称为安培力，是为了纪念安培而命名的。 思考与讨论 在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受 电场力的方向。那么，在磁场中，磁感应强度的 方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢？ 实验表明：通电导体在磁场中所受力的方向与 电流的方向和磁场的方向有关。
F F
反向电流
F F
二、安培力的大小
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
课堂练习
1.试用左手定则判断安培力的方向：
F
I
B
×F ×
×× ××
×
××
I ×B
××
F
×I
•
F
N
S
一.安培力的方向的判定---左手定则
2.下图中表示通电直导线在磁场中受力的情 况，但磁感线、安培力和电流三个物理量的 方向只标了两个，请在图上标出第三个物理 量的方向
B
FⅠ
Ⅰ
F
B
Ⅰ
F
Ⅰ
F
B
一.安培力的方向的判定---左手定则
结论：通电导线在磁场中所受安培力的方 向与电流方向和磁场方向有关
一、安培力的方向：
2、 探究安培力方向与电流和 磁场方向之间的关系：
（1) F⊥I (2) F⊥B
(3) F垂直于B与I决定的平面
一.安培力的方向的判定---左手定则
3、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 磁感线从掌心进入，并 F 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
刻度盘
线圈
三. 安培力的应用-----磁电式电表
1、电流表主要由哪几部分组成的？ 2、为什么电流表可测出电流的强弱和方向？ 3、电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此 分布？ 4、磁电式仪表的优缺点是什么？
N Ⅰ
B S
一、安培力的方向----左手定则
利用左手定则判断安培力方向的步骤
1.伸手：伸出左手，使拇指与其 余四指垂直，并且都跟手掌在同 一平面。
2.放手：使磁感线穿过掌心，
F
四指指向电流方向。
3.判定：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。
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
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
磁场对通电导线的作用力.课件
。
磁场对通电导线运动的控制
磁场强度
磁场强度越大，洛伦兹力越大，对通电导线的运 动控制越明显。
电流大小
电流越大，通电导线所受的洛伦兹力越大，运动 状态更容易受到影响。
导线材料
不同材料的导线具有不同的电阻和磁导率，会影 响洛伦兹力的大小和作用效果。
磁场对通电导线运动的实例分析
电磁炮
利用强磁场对通电导线的加速作用， 可以将导线发射出去，具有很高的速 度和动能。
PART 03
磁场对通电导线的运动影 响
通电导线在磁场中的运动规律
洛伦兹力
当通电导线处于磁场中，会受到 洛伦兹力的作用，该力与电流方
向和磁场方向有关。
运动轨迹
通电导线在磁场中的运动轨迹取 决于洛伦兹力的方向和大小，通
常会形成曲线运动。
速度与加速度
通电导线的速度和加速度也受到 洛伦兹力的影响，可以发生改变
KEEP VIEW
REPORTING
判断电流和磁场方向关系，进而确定 力矩方向的规则。
力矩计算公式
M = F × d，其中F为安培力，d为通 电导线到转动轴的距离。
力矩在通电导线运动中的应用
直流电机
利用磁场对通电导线的力矩实现 转动，进而驱动机器运转。
电磁炮
利用磁场对通电导线的力矩加速弹 丸，实现高速发射。
磁力摆
利用磁场对通电导线的力矩实现物 体的平衡或摆动。
磁力线
磁场在电磁铁中产生磁力线，使铁磁物质受到吸引或排斥。
磁性材料
磁场在电磁铁中起到对磁性材料的磁化作用，使磁性材料具有磁性。
磁场在磁悬浮列车中的应用
悬浮
通过改变磁场的极性和强度，使列车 悬浮在空中。
导向
通过改变磁场的极性和强度，使列车 沿着特定的轨道前进。
磁场对通电导线运动的控制
磁场强度
磁场强度越大，洛伦兹力越大，对通电导线的运 动控制越明显。
电流大小
电流越大，通电导线所受的洛伦兹力越大，运动 状态更容易受到影响。
导线材料
不同材料的导线具有不同的电阻和磁导率，会影 响洛伦兹力的大小和作用效果。
磁场对通电导线运动的实例分析
电磁炮
利用强磁场对通电导线的加速作用， 可以将导线发射出去，具有很高的速 度和动能。
PART 03
磁场对通电导线的运动影 响
通电导线在磁场中的运动规律
洛伦兹力
当通电导线处于磁场中，会受到 洛伦兹力的作用，该力与电流方
向和磁场方向有关。
运动轨迹
通电导线在磁场中的运动轨迹取 决于洛伦兹力的方向和大小，通
常会形成曲线运动。
速度与加速度
通电导线的速度和加速度也受到 洛伦兹力的影响，可以发生改变
KEEP VIEW
REPORTING
判断电流和磁场方向关系，进而确定 力矩方向的规则。
力矩计算公式
M = F × d，其中F为安培力，d为通 电导线到转动轴的距离。
力矩在通电导线运动中的应用
直流电机
利用磁场对通电导线的力矩实现 转动，进而驱动机器运转。
电磁炮
利用磁场对通电导线的力矩加速弹 丸，实现高速发射。
磁力摆
利用磁场对通电导线的力矩实现物 体的平衡或摆动。
磁力线
磁场在电磁铁中产生磁力线，使铁磁物质受到吸引或排斥。
磁性材料
磁场在电磁铁中起到对磁性材料的磁化作用，使磁性材料具有磁性。
磁场在磁悬浮列车中的应用
悬浮
通过改变磁场的极性和强度，使列车 悬浮在空中。
导向
通过改变磁场的极性和强度，使列车 沿着特定的轨道前进。
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
链
能为( )
接
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 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
【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力》磁现象PPT教学课件
N
a
b
bS
根据甲图，判断乙图通电导线的受力 方向、丙图导线中电流方向、 丁图磁极极性：
F
F
F
甲
乙
丙
丁
小 结
• 1、磁场对通电导体 的作用
• 2、左手定则
• 3、动圈式扬声器
• 4、若同时改变磁场方向和改变电 流方向，则磁场中导体运动方向 ___不_会_____发生改变.
二、左手定
则
伸开左手，四指并 拢，拇指与四指垂直 ，并且在同一平面里 ，让磁感线垂直穿过 手心，使四指指向电 流方向，这时大拇指 所指的方向就是通电 导线在磁场中所受磁 场力的方向。
三、动圈式扬声器
第十四章 磁现象
磁场对通电导线的作用力
想想议议
磁体周围存在什磁么场？ 通电直导体周围存在什磁么场？ +
S I _
N 磁体间通过磁场相互作用 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁场对通电导线的作用
实验观察：
① 闭合开关，观察直导体运动。 ② 改变电流方向或改变磁场方 向, 观察直导体运动。
磁场对通电导体的作用
实验现象记录：
磁场方向不变，电流方向改变 金属直导线运动方向改变
电流方向不变，磁场方向改变 金属直导线运动方向改变
电实流验方初向步、结磁论场：方通向电均导改体变在磁金场属中直会导受线到运动力方的向作不用变，力 的方向跟电流方向和磁场方向有关。
1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁
场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说
向右运动
会发现导线ab
；
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流
方向与原来相反，这时导线ab 向左运动
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
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
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
学习交流PPT
17
GGLX 巩固练习
B 磁场中某处的磁感线如图所示 ( )
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
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？
结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一 定垂直。
学习交流PPT
11
思考与讨论
F=试BI指L中出下的述L为各有图效中的长安度F培=B力IL的大小。
L
L
L
学习交流PPT
12
例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将
金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b
实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电 流方向和磁场方向有关。
学习交流PPT
3
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
FI
B
IF
学习交流PPT
4
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 F 磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所 在的平面
B
I
示意图
左手定则：伸开左手,使拇指与其
FI
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
学习交流PPT
7
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。
请使用刚学过的知识解释本实验 结果。
同向电流
反向电流
F
F
FF
学习交流PPT
8
三、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。
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
学习交流PPT
18
GGLX 巩固练习
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＝2T中， AC=40cm，a，30求o 三角形框架各边所受的安培力。
c
Fbc 0N
FabFac0.6N 9
b
I
a
学习交流PPT
即： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
学习交流PPT
9
三、安培力的大小
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：
B1
B2
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
线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度． (1)写出测量方法．
(2)磁感应强度的表达式B＝___(用测量的物理量表示)．
学习交流PPT
23
解析：
(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在天平左右两 盘各加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由此就可得
（）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
a
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
d
C.顺时针方向转动，同时离开ab
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
学习交流PPT
16
GGLX 巩固练习
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
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
0.02N 垂直导线，
水平向右
斜向左上方
学习交流PPT
14
例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×
解析：两电流不平行时，有转动到相互平行
且电流方向相同的趋势
学习交流PPT
15
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
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O FIBL
学习交流PPT
10
三、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
注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以
概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？
B
19
GGLX 巩固练习
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
纵向
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
学习交流PPT
20
XSND 小试牛刀
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证．
(2) 探究盐水旋转的原因．
学习交流PPT
21
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
学习交流PPT
22
如图所示，天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L，共N匝，
的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根
细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：
(
AC )
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
a
I
b
学习交流PPT
13
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大 小和方向
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
再次提醒：一定要使用左手！
学习交流PPT
5
二、安培力方向的判断
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
学习交流PPT
6
二、安培力方向的判断
B B
B
IIF来自BIB
第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力
学习交流PPT
1
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
学习交流PPT
2
安培力(Ampere force)的方向
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
思考与讨论
在电场中，电场强度的方向就是正电荷 所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感 应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受 力方向呢？
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
学习交流PPT
17
GGLX 巩固练习
B 磁场中某处的磁感线如图所示 ( )
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
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？
结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一 定垂直。
学习交流PPT
11
思考与讨论
F=试BI指L中出下的述L为各有图效中的长安度F培=B力IL的大小。
L
L
L
学习交流PPT
12
例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将
金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b
实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电 流方向和磁场方向有关。
学习交流PPT
3
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
FI
B
IF
学习交流PPT
4
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 F 磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所 在的平面
B
I
示意图
左手定则：伸开左手,使拇指与其
FI
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
学习交流PPT
7
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。
请使用刚学过的知识解释本实验 结果。
同向电流
反向电流
F
F
FF
学习交流PPT
8
三、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。
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
学习交流PPT
18
GGLX 巩固练习
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＝2T中， AC=40cm，a，30求o 三角形框架各边所受的安培力。
c
Fbc 0N
FabFac0.6N 9
b
I
a
学习交流PPT
即： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
学习交流PPT
9
三、安培力的大小
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：
B1
B2
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
线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度． (1)写出测量方法．
(2)磁感应强度的表达式B＝___(用测量的物理量表示)．
学习交流PPT
23
解析：
(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在天平左右两 盘各加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由此就可得
（）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
a
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
d
C.顺时针方向转动，同时离开ab
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
学习交流PPT
16
GGLX 巩固练习
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
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
0.02N 垂直导线，
水平向右
斜向左上方
学习交流PPT
14
例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×
解析：两电流不平行时，有转动到相互平行
且电流方向相同的趋势
学习交流PPT
15
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
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O FIBL
学习交流PPT
10
三、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
注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以
概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？
B
19
GGLX 巩固练习
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
纵向
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
学习交流PPT
20
XSND 小试牛刀
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证．
(2) 探究盐水旋转的原因．
学习交流PPT
21
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
学习交流PPT
22
如图所示，天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L，共N匝，
的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根
细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：
(
AC )
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
a
I
b
学习交流PPT
13
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大 小和方向
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
再次提醒：一定要使用左手！
学习交流PPT
5
二、安培力方向的判断
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
学习交流PPT
6
二、安培力方向的判断
B B
B
IIF来自BIB
第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力
学习交流PPT
1
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
学习交流PPT
2
安培力(Ampere force)的方向
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
思考与讨论
在电场中，电场强度的方向就是正电荷 所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感 应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受 力方向呢？