通电导线在磁场中受力.

通电导线在磁场中受力的判断方法

通电导线在磁场中受力是物理学中的一个重要问题，对于磁场与电流的相互作用有着深远的意义。

正确判断通电导线在磁场中的受力情况，对于理解电磁学知识和应用实践具有重要的指导意义。

本文将从理论和实验两个方面，系统地介绍通电导线在磁场中受力的判断方法。

一、理论分析1. 安培力的方向根据安培力的定义，通电导线在磁场中受到的安培力的方向与导线本身的电流方向和外磁场的方向有关。

当电流方向和外磁场方向垂直时，安培力的方向与电流和磁场的方向关系由右手定则确定。

2. 安培力的大小安培力的大小与导线本身的电流大小以及外磁场的强度有关，可以通过安培力的计算公式进行求解。

在实际应用中，经常需要根据安培力大小的判断来设计和选择电磁设备。

二、实验验证1. 安培力实验通过安培力实验，可以直观地观察通电导线在磁场中受力的情况。

通过改变电流方向、电流强度和外磁场强度等条件，可以验证理论分析中的安培力方向和大小的判断方法。

2. 磁场力线观察通过铁屑实验等方法，可以观察外磁场的分布情况，验证外磁场方向和大小对通电导线受力的影响。

这有助于加深对磁场与电流相互作用的物理图像理解。

通过理论分析和实验验证，可以比较客观地判断通电导线在磁场中受力的方法。

这有助于培养学生的实践能力和创新意识，提高学生对物理学知识的整体把握能力。

对于电磁技术应用领域的人员，正确判断通电导线在磁场中受力的方法也具有指导意义，可以帮助他们更好地设计和应用电磁设备。

在日常生活和工程实践中，电磁技术已经得到了广泛的应用。

正确判断通电导线在磁场中受力的方法不仅是科学研究的前沿问题，更是现代工程技术的重要基础。

希望通过本文的介绍，可以促进对该问题的深入研究和实际应用，并推动电磁技术领域的发展。

3. 应用领域电磁技术在现代社会的各个领域都有着广泛的应用，包括电力工程、通信技术、医疗设备、交通运输、环境监测等。

在这些领域中，通电导线在磁场中受力的判断方法都具有重要的应用价值。

在电力工程中，正确判断通电导线在磁场中受力的方法可以帮助工程师设计和优化输电线路、发电设备等电气设备，保障电网的安全稳定运行。

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力
南京师范大学教师教育学院物理师范褚珈宁
安培力
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作用力。
F BIL
F 0

B F BIL BIL sin
I

B
I
F BIL BIL cos
2.大小：①.当磁场与导线相互垂直时，安培力最大，F BIL
NBS I
k
习题： 1.书P94.1
2.如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为 3.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上．当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒的加速度为2 ，求磁场的磁感应强度的大小。
m/ s2
解：棒匀速运动，有：棒匀加速运动时，有：联立①、②解得
① BI1l mg
②Hale Waihona Puke =1.2T BI2l mg ma
B ma (I2 I1)l
3.质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上，棒与
导轨间的动摩擦因数为，当导体棒中通以垂直纸面向
里的电流时，恰能在导轨上静止。图中标出了四种可能
的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力不可能为零的是（）
②.当磁场与导线相互平行时，安培力最小，F 0
③.当磁场与导线之间有一个夹角为θ时，安培力大小介于二者之间，F BILsin
3.方向（左手定则）：①.大拇指与四指垂直五指与掌心在同一个平面内
磁感线垂直穿入掌心
四指方向为电流的方向大拇指的方向为安培力的方向
思考：

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题通电导线在磁场中受到的力1.安培力（1）磁场对电流的作用力叫做安培力。

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）大小计算：当L∥B时，F=0当L⊥B时，F=BIL（安培力最大）①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．（3）安培力的方向：方向判定：左手定则。

安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。

（注意：B和I间可以有任意夹角）2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别右手螺旋定则（安培定则）左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向磁感线穿过手掌心四指指向电流方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向习题：1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( )A ．受到竖直向上的安培力B ．受到竖直向下的安培力C ．受到由南向北的安培力D ．受到由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB 所受的磁场力的大小为( )A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，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时，从上往下看，导线的运动情况是( )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9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.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绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。

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

通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力。

2．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。

3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 所决定的平面。

二、安培力的大小1．垂直于磁场B 放置、长为L 的通电导线，当通过的电流为I 时，所受安培力为F ＝ILB 。

2．当磁感应强度B 的方向与导线方向成θ角时，公式F ＝ILB sin_θ。

1．安培力方向的特点(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。

应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直。

(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方向，也垂直于磁场方向。

应用左手定则判断时，拇指与四指、拇指与磁感线均垂直，但磁感线与四指不垂直。

1．(多选)如图所示，F 是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是( )2、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( )A ．受到竖直向上的安培力B ．受到竖直向下的安培力C1．同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同，如图3-4-4所示。

图3-4-4(1)如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力最大，F ＝ILB 。

(2)如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力最小，F ＝0。

(3)如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，此时可以分解磁感应强度，如图丁所示，于是有安培力大小为F ＝ILB sin θ，这是一般情况下安培力的表达式。

2．对安培力的说明(1)F ＝ILB sin θ适用于匀强磁场中的通电直导线，求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时，L 为有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L 由始端流向末端，如图3-4-5所示。

通电导体在磁场中受力的原理

通电导体在磁场中受力的原理根据洛伦兹力的定义，当一个电流通过一个导体时，它会与磁场相互作用，产生一个力的作用。

这个力的方向垂直于电流和磁场的方向，并遵循右手螺旋定则，即当我们用右手抓住导线，并让拇指指向电流方向，其他四指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

洛伦兹力的大小可以通过洛伦兹力公式来计算。

公式为 F =BILsinθ，其中F是洛伦兹力的大小，B是磁场的磁感应强度，I是电流的大小，L是电流所在的导线的长度，θ是电流方向与磁场方向之间的夹角。

从洛伦兹力的公式可以看出，当电流方向与磁场方向相互垂直时，洛伦兹力达到最大值。

而当电流方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零。

在其他情况下，洛伦兹力的大小介于这两个极端之间。

洛伦兹力的原理可以通过以下解释。

当电流通过一个导体时，由于电子的载流子在导体中移动，它们在磁场中会遭受到一个力的作用。

这个力会使电子偏离原本的直线运动轨迹，并导致它们在导体内部发生碰撞。

这些碰撞会产生电阻，从而导致导体内部出现一个电场。

这个电场与磁场相互作用，最终导致导体产生一个力的作用。

洛伦兹力的原理也可以通过磁感线的概念来解释。

磁感线是用来描述磁场的一种方法，它表示了磁场的方向和强度。

当电流通过一个导体时，磁感线会围绕导体形成一个闭合的环路。

在这个闭合环路上，磁感线的密度是不均匀的。

因此，导体上的每一段都会受到不同大小的磁力作用，从而使导体发生一个力的作用。

洛伦兹力的应用十分广泛。

在发电机中，通过导体的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，驱动导体旋转从而产生电能。

在电动机中，通过给定的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，从而将电能转化为机械能。

此外，洛伦兹力还应用于磁悬浮列车、电磁炮等领域。

总之，通电导体在磁场中受力的原理是由洛伦兹力所产生的。

洛伦兹力的大小取决于电流的大小、磁场的磁感应强度以及电流方向与磁场方向之间的夹角。

洛伦兹力的原理可以通过电子在磁场中受力的过程和磁感线的分布来解释。

通电导线在磁场中受到的力

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例题：
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？
磁场是均匀辐向分布，线圈平面始终跟磁感线平行．［问题］该磁场是否匀强磁场？该磁场并非匀强磁场［问题］该磁场的特点？
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个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁感线垂直磁场中，让 ________ 穿入手心，并使伸开的四指指向大拇指所指 ____________ 的方向就是电流的方向，那么， ________________ 通电导线在磁场中所受安培力的方向．
(2) 安培力方向的特点： F________B ， F ________I ， ⊥
栏目链接
D．线圈所处位置的磁感应强度大小都相等
解析：在磁电式电表的两磁极之间装有极靴，极靴中有一铁质圆柱，极靴和铁质圆柱之间有一不大的缝隙，根据磁感线与磁极表面垂直的特点，磁化了的铁质圆柱
栏与极靴间的缝隙处就形成了辐射状分布的磁场，这样做目链接
就是让通电线圈所在处有一个等大的磁场，并且磁感线
0o
90O
F 0
平行
F IBL
垂直
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
B B∥
θ
0
o
O
F 0
平行
B⊥
90
F IBL 垂直
问题：F、B、I 一定两两垂直吗？
I
结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。

通电导体在磁场中受力的作用的应用

通电导体在磁场中受力的作用的应用
应用：交\直流电动机、步进电动机（摄像机和光驱上用的）、直线电动机（磁悬浮列车上用的推进装置）、扬声器。

通电导体在磁场中可以受到力的作用，是因为磁场同性相斥、异性相吸，而通电导体会产生磁场，致使通电导体产生的磁场，就会与磁场中磁场产生相斥、或者产生相吸两种状态。

通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向，如果有一个方向变化的话，力的方向随之发生变化，但是当两个同时反向时，力恰恰是不变的，因为没有既不是同性，又不是异性的中间道路选择，所以通电导体不仅在磁场中受到斥力或吸力，而且一斥一吸产生旋转，进而受安培力的作用，这也是电动机的工作原理。

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力引言在物理学中，当一个电流通过导线时，导线会在磁场中受到力的作用。

这种现象被称为“洛伦兹力”。

洛伦兹力是由于电流携带的电荷在磁场中受到的作用力。

本文将介绍通电导线在磁场中受到的力的原理和相关公式，并探讨一些与此现象相关的应用。

原理通电导线在磁场中受到的力是通过洛伦兹力定律来描述的。

根据洛伦兹力定律，一个电流为I的导线在磁场中受到的力F可以由以下公式计算得出：F = I * B * L * sin(θ)其中，I是电流的大小，B是磁场的强度，L是导线的长度，θ是导线和磁场之间的角度。

这个公式说明了几个重要的事实。

首先，洛伦兹力与电流的大小成正比。

这意味着，电流越大，导线受到的力也越大。

其次，洛伦兹力与磁场的强度成正比。

磁场强度越大，导线受到的力也越大。

最后，洛伦兹力还与导线的长度以及导线和磁场之间的夹角有关。

如果导线长度越长或者导线与磁场的夹角越大，导线受到的力也会越大。

应用通电导线在磁场中受到的力有一些实际应用。

下面将介绍一些常见的应用场景。

电动机电动机是利用导线在磁场中受到力的原理来工作的设备。

在一个电动机中，一个导体绕着一个磁铁形成的磁场旋转。

当电流通过导体时，导体受到的力会使得它开始旋转。

这样就实现了将电能转换为机械能的过程。

麦克斯韦环路定理麦克斯韦环路定理是电磁学中的一个重要定理，它是基于通电导线在磁场中受到的力原理推导出来的。

麦克斯韦环路定理用于计算磁场的强度，它通过沿一个闭合回路计算导线受到的力的总和来获得。

磁阻计磁阻计也是利用通电导线在磁场中受到的力原理来工作的设备。

磁阻计的原理是通过在一个导线中通过电流，然后测量导线受到的力来确定磁场的强度。

根据洛伦兹力定律，通过测量导线受到的力，我们可以计算出磁场的强度。

结论通电导线在磁场中受到的力是一个重要的物理现象，在许多应用中发挥着重要的作用。

通过洛伦兹力定律，我们可以计算出导线受到的力，并且了解到这个力与电流大小、磁场强度、导线长度和导线与磁场之间夹角的关系。

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

磁生电,电磁感应,通电导线在磁场中受力的

磁生电，电磁感应，通电导线在磁场中受力的
磁生电
磁生电是指当导体在磁场中运动时，会产生电动势的现象。

这种现象
是由法拉第发现的，也称为法拉第电磁感应定律。

其表述为：当导体
相对于磁场运动时，会在导体两端产生一定大小的感应电动势。

其中，感应电动势的大小与导体相对于磁场的速度、导体长度以及磁
场强度等因素有关。

如果导体是一个闭合回路，则会有感应电流产生。

电磁感应
除了磁生电外，还有一种常见的现象叫做电磁感应。

它是指当导体在
变化的磁场中时，也会产生感应电动势和感应电流。

这种现象可以用法拉第-楞次定律来描述：当一个闭合回路被放置在变化的磁场中时，由于磁通量发生变化而产生一个沿着回路方向的感应
电动势。

通电导线在磁场中受力
通电导线在磁场中受力也是一种重要的物理现象。

这种现象可以用洛伦兹力来描述：当带有电荷的粒子（如带有正负电荷）在磁场中运动时，会受到一个与速度和磁场方向垂直的力，即洛伦兹力。

对于通电导线来说，由于导线中的电子也带有电荷，因此它们在磁场中运动时也会受到洛伦兹力的作用。

这种力可以用以下公式来计算：
F = BILsinθ
其中，F表示导线所受的力；B表示磁场强度；I表示导线中的电流大小；L表示导线长度；θ表示导线与磁场方向之间的夹角。

总结
综上所述，磁生电、电磁感应以及通电导线在磁场中受力都是重要的物理现象。

它们在工程技术、物理学等领域都有着广泛的应用。

了解这些现象有助于我们更好地理解自然界和科学技术。

通电导线在磁场中受到的力

电流元法
把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而确定导线运动方向
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或等效法多个环形电流(反过来等效也成立)，然后根据磁体间或电流间
的作用规律判断
特殊位通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，判断其所受安置法培力的方向，从而确定其运动方向
向相反，于是架在轴上的线圈就要转动，通过转
轴收紧螺旋弹簧使其变形，反抗线圈的转动，电
流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越
图 3-4-2
大，所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。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。
所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 5．优缺点
[典例] 如图 3-4-11 所示，在倾角 θ＝30°的斜
面上固定一平行金属导轨，导轨间距离 l＝0.25 m，
两导轨间接有滑动变阻器 R 和电动势 E＝12 V、内
阻不计的电池。垂直导轨放有一根质量 m
图 3-4-11
＝0.2 kg 的金属棒 ab，它与导轨间的动摩擦因数 μ＝ 63。整个装
置放在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度 B＝0.8 T。当调
二、安培力的大小 1．垂直于磁场 B 放置、长为 L 的通电导线，当通过的电流为 I 时，所受安培力为 F＝ ILB 。 2．当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时，公式 F＝ ILBsin θ 。
三、磁电式电流表
1．原理
安培力与电流的关系。
2．构造
磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴。

通电导体在磁场中受到力的原理

通电导体在磁场中受到力的原理通电导线在磁场中受到的力是安培力。

通电导线在磁场中受到的作用力。

电流为I、长为L的直导线。

在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F＝ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。

安培力的方向由左手定则判定。

对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。

实验表明：
把一段通电直导线MN放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大。

大量实验表明，垂直于磁场的一段通电导线，在磁场中某处受到的安培力的大小F跟电流强度I和导线的长度L的乘积成正比F=BIL。

安培力的重要意义在于，一方面进一步指出了电与磁的相互联系；另一方面是应用价值，电动机的工作原理就是基于安培力。

安培力做功的实质：起传递能量的作用，将电源的能量传递给通电直导线。

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力1. 安培力通电导线在磁场中受到的力称为安培力。

2.安培力方向的判定通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定，如图1所示，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。

注意：（1）在磁场中无论怎样形成的电流，只要属于电流在磁场中受安培力的问题，左手定则同样适用；（2）左手定则判定的是磁场对电流作用力的方向，而不一定是载流导体运动的方向，载流导体是否运动，要根据它所处的具体情况而定。

例如两端固定的载流导体，即使受到安培力的作用，它也不能运动。

应用：由于左手定则是解决安培力、磁场和电流三者之间方向关系的方法，因此使用左手定则时首先判定哪两个量的方向是已知的，然后用左手定则确定另一量的方向。

3.安培力的大小1.当长为L 的直导线，垂直于磁场B 放置，通过的电流为I 时，此时通电导线受到的安培力最大且F =BIL 。

2.当磁感应强度B 的方向与通电导线平行时，导线受力为零。

3.当磁感应强度B 的方向与通电导线方向成θ角时，如图2所示，可以将磁感应强度B 沿导线方向和垂直导线方向正交分解，垂直导线方向的分量θsin B B =⊥，沿导线方向的分量θcos //B B =，而沿导线方向的分量B ∥对电流是没有作用的，所以导线所受的安培力F ＝ILB ⊥＝ILB sin θ，即θsin ILB F =。

注意：（1）B 对放入的通电导线来说是外磁场的感应强度。

（2）导线L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式θsin ILB F =仅适用于很短的通电导线（我们可以把这样的直线电流称为电流元）本知识点中易错题例：如图3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里的电流，用F N 表示磁铁对桌面的压力，用f 表示桌面对磁铁的摩擦力，导线通电后与通电前相比较（）A ．F N 减小，f =0B ．F N 减小，f ≠0C ．F N 增大，f =0D ．F N 增大，f ≠0 解析：由于直接对磁铁进行受力分析较为复杂，可以选取导线作为研究对象，先分析直线电流受到条形磁铁的作用力。

3.4通电导线在磁场中受到的力

对公式F=BIL的理解
★ B垂直于I,匀强磁场
★ 不垂直变垂直(分解B，或投影L)
★ 弯曲导线变成直导线 L是有效长度，不一定是导线实际长度
若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。
应用安培力应注意的问题
1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形 2、注意磁场和电流的方向是否垂直
巩固练习已知磁场方向与通电导线垂直，请画出图中第三个物理量的方向。
× × × ×
×I × × × × × × × F× × × ×
F I
演示：如图所示，两条平行的通电直导线之间会发生作用吗？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，然后用实验检验你的预测。
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
自由
˙
˙
× F ×
˙
˙
×
˙
F
˙
×
固定
×
×
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
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
S I
N
B
问题:如果既不平行也不垂直呢？
4 磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向
探究当通电导线方向与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力的方向。
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。 2、上下交换磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化
次磁场数方向

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。