2021年高中物理选修3-1课件：3.4-(一)安培力方向和大小+课件
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人教版高中物理选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用力 PPT课件
向左摆动
4。利用平行电流相互作用分析法：同向平
行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。
两个电流总有作用到方向相同且靠 近的趋势。 自由
˙ ˙ ˙ ˙ ˙ ˙
×
F × F 固定
×
×
×
×
如图，质量分别为 mA>mB 的两环套在光 滑绝缘杆上，若同时通上同向电流 IA<IB,它们将如何运动
A
B
方法一：同向吸引、异向排斥 方法二：等效法（把环形电流等效成小磁针）
B a θ b
练习：如图在条形磁铁N极处 悬挂一个线圈，当线圈中通 有逆时针方向的电流时，线 圈将向哪个方向偏转？
N
从上向下看逆时针转动的 同时向左摆动
练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线
框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭 合开关S后，线框运动情况应为…………（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动且远离M
F
IB B
F
I
B
F
B
F
I
F
I
B
I
二.安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F＝ILB
2.当电流和磁场平行时
F＝0
3.当电流和磁场夹角θ时 F=ILB sinθ
B Bsinθ θ
I
Bcosθ
B
二.安培力的大小
设下图中磁感应强度为B，电流强度I，导线长度 L，求安培力大小
I
B B I I B
I
θ
向里
I F N
F
人教版高中物理选修3-1课件§4
二、安培力的大小
1、当导线方向与磁场方向垂直F安=ILB 2、当导线方向与磁场方向平行F安=0 3、当导线方向与磁场方向成θ角
B11 B cos 没有作用力
B Bsin F安=ILBsinθ
F安=ILBsinθ
匀强磁场
I B : F BIL max
I // B : Fmin 0 I在B内任意放置 : 0 F BIL3、判断Leabharlann 电导线、线圈在安培力作用 下的运动
例2：把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在
磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的
圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通
入如图方向的电流后，判断线圈如何
运动？
S
N
从右向左看 电流逆时针流
S
N
从右向左看 电流逆时针流
方法一、电流元分析法
SN
根据中心对称性 线圈所受安培力的合力水平向左 故线圈向磁铁运动
优点： 灵敏度高，可以测出很弱 的电流
缺点： 绕制的导线很细，允许通过的电流很 弱，量程小，容易烧坏
2．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，产 生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随 线圈转动角度的增大而增大
M阻 k K比例常数 M阻
3．当阻碍线圈转动的力矩增大到同 安培力产生的使线圈发生转动的力矩 相平衡时，线圈停止转动。指针指在 固定刻度上。由偏转角度的大小，测 得电流的大小
4.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。根据指针的偏转方向，可 以知道被测电流方向
安培力是磁场对电流的作用力 其反作用力是电流给磁场的力，实为 电流的磁场对磁体的作用力
例1：水平桌面上放条形磁铁，磁铁正
中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中
人教版高中物理选修3-1课件第四节
安培力的方向
1.判断安培力方向应注意的问题 (1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直,又与 电流方向垂直,也就是说安培力的方向总是垂直 于磁场和电流所决定的平面.所以判断时要首先 确定磁场与电流所决定的平面,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.
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力 的方向仍垂直于电流与磁场所决定的平面, 所以仍可用左手定则来判断安培力的方向, 只是磁感线不再垂直穿过掌心.
此电表并联一个电阻改装成大量程的电流表而 测较大的电流.
安培力大小的计算
1.磁场方向与电流方向垂直 无论直导线还是弯曲导线,公式 F=ILB 中的
“L”均为“有效长度”,“有效长度”指连接 两端点线段的长度(如图);相应的电流沿 L 由 始端流向末端.
2.磁场方向和电流方向成θ角 如图所示,可以将磁感应强度 B 正交分解成 B⊥ =Bsin θ 和 B∥=Bcos θ ,而 B∥对电流没有作 用力,则 F=ILB⊥=ILBsin θ ,即 F=ILBsin θ .
3.大小 (1)当导线与匀强磁场方向垂直时,安培力最大, 为 F=ILB. (2)当导线与匀强磁场方向平行时,安培力最小, 为 F=0. (3)当导线与磁场方向斜交时,安培力介于 0 和 ILB 之间.磁感应强度 B 与直导线的夹角为θ 时, 安培力的大小 F=ILBsin θ .
〚自主探究 1〛 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 两条直导线相互吸引,什么情况下两条直导线相 互排斥?
2BIR
0
〚针对训练 1-1〛 如图,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 I 时,该 V 形通电导线受到 的安培力大小为( )
3.4 通电导线在磁场中受到的力 课件-人教版高中物理选修3-1
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
分析： 同向电流
F
F
反向电流
F
F
安培力的大小 1、当电流与磁场方向垂直时: F = ILB (B⊥L)
S I
2、电流与磁场方向平行时，
磁场对电流的作用力为零
N
3.当电流与磁场方向夹角为θ时: 安培力的大小 B
把磁感应强度B分解为两个分量：
【课堂训练】
1．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方 附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，“×” 表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S闭合后，A受到 通电螺线管磁场的作用力
的方向是（ C ） A．水平向左 B．水平向右
C．竖直向下 D．竖直向上
(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。
(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。
【例 2】 如图，等边三角形线框 LMN 由三根相同的 导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强
度方向垂直，线框顶点 M、N 与直流电源两端相接．已如导 体棒 MN 受到的安培力大小为 F，则线框 LMN 受到的安培
力的大小为( B )
A．2F B．1.5F C．0.5F D．0
F=BIL中的L为有效长度，当导线弯曲时，L是导线两端点 的连线长度
磁电式电表
[问题] 电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯间是均匀辐向分布的.
人教版高二物理选修3-1第三章 3.4通电导线在磁场中受到的力(14张PPT)
大静摩擦力为fm=0.6N，磁场方向垂直轨道所在平面，
B=0.8T。金属杆ab的电阻为0.2Ω，导轨电阻不计。欲
使杆的轨道上保持静止，滑动变阻器的电阻的取值范围 多大？（g取10m/s2）
2.5欧到11.5欧
三、安培力作用下物体运动方向的判断方法
方法一、电流元分析法
SN
根据中心对称性：线圈所受安培力的 合力水平向左故线圈向磁铁运动。
斜面上。
(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？
(2)若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小
和方向。
变式2.如图所示，在倾角为30°的斜面上，放置两条宽
L=0.5m的平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在 导轨上，在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab， 电源电动势E=12V，内阻r=0.3Ω，金属杆与导轨间最
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大
D.彼此背向运动，电流大的加速度大
2、 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
D 流后，cd导线将（
）
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.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
3.一条形磁体静止在斜面上，固定在磁体中心的
竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定
电流，如图所示。若将磁体的N极位置与S极位置
对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁体对斜
C 面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是
（
）
A．FN增大，Ff减小 B．FN减小，Ff增大 C．FN与Ff都增大 D．FN与Ff都减小
B=0.8T。金属杆ab的电阻为0.2Ω，导轨电阻不计。欲
使杆的轨道上保持静止，滑动变阻器的电阻的取值范围 多大？（g取10m/s2）
2.5欧到11.5欧
三、安培力作用下物体运动方向的判断方法
方法一、电流元分析法
SN
根据中心对称性：线圈所受安培力的 合力水平向左故线圈向磁铁运动。
斜面上。
(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？
(2)若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小
和方向。
变式2.如图所示，在倾角为30°的斜面上，放置两条宽
L=0.5m的平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在 导轨上，在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab， 电源电动势E=12V，内阻r=0.3Ω，金属杆与导轨间最
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大
D.彼此背向运动，电流大的加速度大
2、 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
D 流后，cd导线将（
）
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.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
3.一条形磁体静止在斜面上，固定在磁体中心的
竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定
电流，如图所示。若将磁体的N极位置与S极位置
对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁体对斜
C 面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是
（
）
A．FN增大，Ff减小 B．FN减小，Ff增大 C．FN与Ff都增大 D．FN与Ff都减小
高中物理选修3-1精品课件 3.4 通电导线在磁场中受到的力
第三章 磁场 4 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
F
B
I F
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.
θ
问题:若既不平行也不垂直呢？ I
B 公式： F=ILBsinθ
θ
I
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 (如图所示)；相应的电流沿L由始端向末端．
最基本的是磁铁和线圈。
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.
例：如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流I
＝1A，处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中, ac=40cm，
求三角形框架各边所受的安培力。
a 30o
Fbc = 0 N
c
Fab = Fac = 0.69 N
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
F
B
I F
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.
θ
问题:若既不平行也不垂直呢？ I
B 公式： F=ILBsinθ
θ
I
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 (如图所示)；相应的电流沿L由始端向末端．
最基本的是磁铁和线圈。
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.
例：如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流I
＝1A，处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中, ac=40cm，
求三角形框架各边所受的安培力。
a 30o
Fbc = 0 N
c
Fab = Fac = 0.69 N
高中物理选修3-1第三章磁场第03节探究安培力教学课件
电场
F
0
q
E
F q
磁场
F
0
IL
B F IL
磁感应强度——描述磁场强弱和方向的物理量。
物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导
线所受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做磁 感应强度。用B 表示。
即：
B
F IL
单位：特斯拉（T）
B的方向：与磁场的方向相同
B的大小：只跟磁场本身有关，与F、I、L都无关
3.3 探究安培力
安培力——磁场对电流的作用力
一、安培力的方向
【猜想】安培力的方向与哪些因素有关？
实 验 验 证
一、安培力的方向
左手定则——伸开左手，使拇指 与四指在同一个平面内并跟四指 垂直，让磁感线垂直穿入手心， 使四指指向电流的方向，这时拇 指所指的就是通电导体所受安培 力的方向。
口诀：
磁场掌心进 四指电流 拇指力
练习：请判断出下图安培力的方向
I
B
二、安培力的大小
【猜想】影响安培力大小的因素
①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
二、安培力的大小
I
I
F
F
I
F
I
电天平
二、安培力的大小
实验结论：在磁场一定的情况下
F ∝IL
F
F2
(2) (1)
F1
0
IL
IL
思考：图象中的斜率反映怎样的物理意义？
匀强磁场——如果磁场的某一区域里，磁感应强度的
大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。
B B
当电流与磁场平行时 , F=0 当电流与磁场成一定夹角时 , 0<F<BIL
高中物理教科版选修3-1课件：第3章 2 磁场对通电导线的作用——安培力
合
作
课
探
时
究
分
•
层
攻
作
重
业
难
图 3-2-3
返 首 页
自
当
主 预
(2)工作原理
堂 达
习
标
• 当电流由半圆环 A 流入时，则从 B 流出；当电流由 B 流入时，则从 A 流出．因 •
探
固
新 知
此，滑环在其中起了一个换向器的作用．当线圈通电后，由于受到安培力 的作
双 基
用，线圈在磁场中旋转起来．
合 作
2．电动机的分类
主
堂
预 向，下列说法中正确的是 ( )
达
习
标
• 探
【导学号：12602165】
• 固
新 知
A．安培力的方向一定跟磁场的方向相同
双 基
B．安培力的方向一定跟磁场的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直
合
作 C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁场方向垂直
课
探
时
究 D．安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直
第3章 磁场 2 磁场对通电导线的作用——安培力
自
学习目标
知 识 脉 络(教师用书独具)
当
主
堂
预 习
1．知道安培力的定义及安培力大小的决定
达 标
• 探
因素．
• 固
新
双
知 2．会用 F＝ILB 计算 B 与 I 垂直情况下的
基
安培力．(重点)
合
作 探
3．掌握左手定则，并会用它判定安培力的
课 时
究 •
)
合 作
(4)用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心进入即可，不一定垂直穿
人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)
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
a
c
d
2.利用结论法：（1）同向平行电流相互
吸引，异向平行电流相互排斥；
b
（2）两个电流不平行时，总有作用到方
向相同的趋势。
3.电流元分析法：
把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段 就是一个电流元。先用左手定则判断出每小段电流元 受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的 方向，从而确定导体的运动方向。
要在金属棒所在位置施加一个垂直与ab的匀强
磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，
求匀强磁场的大小和方向．
b
a
若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时 针转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab 的支持力和摩擦力为多大？
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？
2A，方向从M到N
B
M
N
I
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.
60.没有等出来的美好，只有拼出来的幸福。 1.不要把世界让给你讨厌的人。 54.年轻是我们唯一有权力去编织梦想的时光。 74.出发，永远是最有意义的事，去做就是了。 7.漂亮如果有秘诀，那就是：狠狠宠爱自己。 12、时间的步伐有三种：未来姗姗来迟，现在像箭一样飞逝，过往永远静立不动。 24.不比智力，比努力；不比起步，比进步。 42.不要嘲笑铁树。为了开一次花，它付出了比别的树种更长久的努力。 89.努力吧，为了以后能以完美的姿态出现在当初否定你的人面前。 90.最清晰的脚印是留在最泥泞的路上的。 48.最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。 8.人的生命似洪水在奔流，不遇着岛屿暗礁，难以激起美丽的浪花。 96.埋首前进，只为抬头能看见梦中最向往的地方。 11、人生苦短，用心生活。一点点体贴，一点点为他人着想，要相信，有的路，是脚去走。有的路，要心去走。活着就是好好感受。去爱吧 ，像不曾受过一次伤一样；唱歌吧，像没有人聆听一样；生活吧，像今天是末日一样。
高二新人教版物理选修3-1课件3-4 通电导线在磁场中受到的力
匀”)．所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的 大小．
3．优、缺点：优点是 灵敏度 高，能测出很弱的 电流；缺点是线圈的 导线很细 ，允许通过的电流很
弱．
答案：①左手定则 ②总垂直于 B 和 I 决定的 平面 ③F＝BILsinθ ④通电线圈受安培力作用而 转动
一、安培力方向的判断 1．安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电 流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电 流方向所构成的平面．在判断安培力方向时，应首 先判定这个平面，然后再应用左手定则．
①公式：F＝ BILsinθ .
θ 为磁感应强度与通电导线之间的夹角． ②说明：A.当通电导线与磁感线垂直时，即电流方
向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：F＝ BIL . B．当通电导线与磁感线平行时，所受安培力 为零 .
知识点 2 磁电式电流表
1.基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的 线圈．
2．工作原理：
(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)．
解析：(1)在线圈中通入沿顺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，由此就可得到磁感应强度的大小．
(2)线圈中通入电流 I 时，由左手定则，线圈底边所 受安培力方向竖直向下，由天平平衡得： m1gL′＝(m2g ＋NILB)L′，式中 L′为天平力臂．解得 B＝m1N－ILm2g.
正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条件列方程 求解．
根据第一幅受力图列式如下：F1－mgsinθ－Fμ1＝0 FN－mgcosθ＝0，Fμ1＝μFN，F1＝BImaxd 解上述方程得：Imax＝0.46A
根据第二幅受力图，F2＋Fμ2－mgsinθ＝0， FN－mgcosθ＝0，Fμ2＝μFN，F2＝BImind. 解上述方程得：Imin＝0.14A.
3．优、缺点：优点是 灵敏度 高，能测出很弱的 电流；缺点是线圈的 导线很细 ，允许通过的电流很
弱．
答案：①左手定则 ②总垂直于 B 和 I 决定的 平面 ③F＝BILsinθ ④通电线圈受安培力作用而 转动
一、安培力方向的判断 1．安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电 流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电 流方向所构成的平面．在判断安培力方向时，应首 先判定这个平面，然后再应用左手定则．
①公式：F＝ BILsinθ .
θ 为磁感应强度与通电导线之间的夹角． ②说明：A.当通电导线与磁感线垂直时，即电流方
向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：F＝ BIL . B．当通电导线与磁感线平行时，所受安培力 为零 .
知识点 2 磁电式电流表
1.基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的 线圈．
2．工作原理：
(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)．
解析：(1)在线圈中通入沿顺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，由此就可得到磁感应强度的大小．
(2)线圈中通入电流 I 时，由左手定则，线圈底边所 受安培力方向竖直向下，由天平平衡得： m1gL′＝(m2g ＋NILB)L′，式中 L′为天平力臂．解得 B＝m1N－ILm2g.
正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条件列方程 求解．
根据第一幅受力图列式如下：F1－mgsinθ－Fμ1＝0 FN－mgcosθ＝0，Fμ1＝μFN，F1＝BImaxd 解上述方程得：Imax＝0.46A
根据第二幅受力图，F2＋Fμ2－mgsinθ＝0， FN－mgcosθ＝0，Fμ2＝μFN，F2＝BImind. 解上述方程得：Imin＝0.14A.
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 。
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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 F
又与磁场方向垂直，即垂直于电流 B 和磁场所在的平面。
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 手掌心垂直进入,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。
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/2/62021/2/6February 6, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/2/62021/2/62021/2/62021/2/6
谢谢观看
2、当通电导线与磁感线垂直时，所受的安培力最大，
Fmax=BIL 3、当通电导线与磁感线斜交时，所受的安培力介于
最大值和零之间。 F=B⊥IL
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/2/62021/2/6Saturday, February 06, 2021
课堂小结
通电导线在磁场中受到的力－－安培力 一、安培力方向 二、安培力大小
磁场中的通电导线，通常会到安培力的作用，但并不 等于“总要受到安培力的作用”，安培力的大小不仅仅是由 B、I、L三者决定，还与电流I和B间的夹角有关。
同一通电导线放在同一匀强磁场中时：
1、当通电导线与磁感线平行时，所受的安培力为零；
B
思路：分别求ab和bc两直导线 所受的安培力,再求合力。
L
F1 F2
b
c
F1=BIL F2
F
F2=BIL
F1
F 2BIL 45
问题：有没有求通电弯曲导线所受的安培力的简单方法？
等效 a 直线电流
F
I
等效 I
推广：
直线电流
c
课堂小结
通电导线在磁场中受到的力－－安培力 一、安培力方向
二1、、当安B培⊥力I时大：小F、B、I三者互相垂直，满足左手定则。 当B与I斜交时：F⊥B、F⊥I(即F ⊥面BI),此时用左手 定则时应让B⊥部分垂直穿过手心。
2、区别安培力方向和电场力方向与场的方向的关系： 安培力方向总是与磁场方向垂直； 电场力方向总是与电场方向平行。
3、左手定则和安培定则的区别和联系: 因果关系不同 安培定则中的“电流”是“因”,“磁场”为
“果”,正是有了电流才出现了由该电流产生的磁场。
左手定则中的“电流”和“磁场”都是“因”,磁 场对通电导线的作用力为“果”，两个“因”对 “果”来说缺一不可。S I若B//I
有效
F=0 分量
若B与I斜交 F=?
B⊥
无效 分量
B
F
N
B⊥
俯视 平面图
B
B// B
I
在是左让手B⊥定部则分中从，手掌心垂直进I 入。B//
F=B⊥IL
问题：如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等腰直 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？
a I
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
判定以下通电导线所受安培力的方向
F
B
F
I
B
I
B FI
BI
30 F
°
B
B I×
F
B
B I
F
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。
请用学过的知识加以判断
电流1 产生的
磁场
电流2处 电流1处 在电流1 在电流2 的磁场中 的磁场中
If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年2月6日星期六2021/2/62021/2/62021/2/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年2月2021/2/62021/2/62021/2/62/6/2021
磁场对 通电导线的作用力
安培力 方向 大小
I F
B
I F
B
I F
B
F、B、I方向关系：
安培力方向既与电流方向垂直 F
又与磁场方向垂直，即垂直于电流 B
和磁场所在的平面。
B与I可以不垂直，但
I
F一定垂直于B，F一定垂直于I。
B与I间的
夹角为90°
F
F
B
B
I
I
B与I间的 夹角为60°
B与I间的 夹角为45°
电流2 产生的
磁场
12 F
12 F
12
12
FF
同向电流
反向电流
二、安培力的大小
F=BIL
对安培力公式的理解
F B
公式适用的条件： B⊥I 匀强磁场 (或电流各处的B相同)I
S I
若B//I
F=0
若B与I斜交 F=?
N
F
B
I
二、安培力的大小
F=BIL
对安培力公式的理解
F B
公式适用的条件： B⊥I 匀强磁场 (或电流各处的B相同)I
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/2/62021/2/62021/2/62/6/2021 3:28:31 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/2/62021/2/62021/2/6Feb-216-Feb-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/2/62021/2/62021/2/6Saturday, February 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/2/62021/2/62021/2/62021/2/62/6/2021