通电导线在磁场中受力 ppt课件

×
×
F
×
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×
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
通电导线在磁场中受力
F I
N
S
F
N
S
F
通电导线在磁场中受力
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
通电导线在磁场中受力
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： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得
F=ILBsinθ
0o 90O
F 0
FIBL 通电导线在磁场中受力
B
B2
B1
θ
I
F
B⊥
B
B∥ I
三、安培力的大小
第34节 通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受力
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
通电导线在磁场中受力
精品资料
安培力(Ampere force)的方向
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？
再通次电导提线醒在磁：场中一受定力 要使用左手！
F B
I
通电导线在磁场中受力
二、安培力方向的判断
B B I
I
F
B
I
B
FI
B
F I
BI
30 F
°
通电导线在磁场中受力
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 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。
的两边在安培力作用下，使
线圈绕轴线转动，从而使螺
θ
旋弹簧被扭动。当安培力产
生的力矩和弹簧的扭转力矩
相平衡时，线圈才停止转动。
通电导线在磁场中受力
电流表的工作原理
θΒιβλιοθήκη BaiduNBIS/k
通电导线在磁场中受力
电流表的特点 1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但 是绕制线圈的导线很细，允许通过的电 流很小；
2、电流和安培力成正比，所以电流表的 刻度是均匀的； 3、电流方向改变，安培力方向也改 变，线圈朝相反方向转动。
通电导线在磁场中受力
巩固练习
B
a
B
F
..
b
B
B
a . ×
F
b
通电导线在磁场中受力
B
B
B
B
B
×
F
通电导线在磁场中受力
例：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 _________.
X
θ
通电导线在磁场中受力
解：静止于斜面说明受力平衡
同向电流
F
F
反向电流 FF
通电导线在磁场中受力
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。
即： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？ I
通电导线在磁场中受力
三、安培力的大小
通电导线在磁场中受力
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．
通电导线在磁场中受力
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
通电导线在磁场中受力
例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
GGLX 巩固练习
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
（）
a
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
c
d
B.逆时针方向转动，同时离开ab
b
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
通电导线在磁场中受力
GGLX 巩固练习
思考与讨论 F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
通电导线在磁场中受如力 果是闭合回路呢？
四、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。
通电导线在磁场中受力
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？
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。
通电导线在磁场中受力
猜想：通电导体在磁场中受力方向与电流方 向和磁场方向有关。
通电导线在磁场中受力
实验结果分析
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
通电导线在磁场中受力
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磁场方F 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
电流表的构造
电流表构造中最大 的特点就是在蹄形磁铁 和铁芯间的磁场是均匀 地辐向分布的（即沿直 径方向分布），如图所 示。
这样的构造使得线框在 转动过程中，其平面始终与 磁场平行，即受到安培力的 线框中的两边始终与磁场垂 直。
通电导线在磁场中受力
电流表的工作原理
如图所示，当电流通过
线圈时，线圈上跟轴线平行
通电导线在磁场中受力
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．
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通电极导线向在磁纸场中受外力 转
六、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程