通电导线在磁场中受力课件

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
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
c
b
I
a
B
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。
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。
θ/I=NBS/k）（ AB）
A、增加线圈的匝数； B、增强磁极间的磁感应强度； C、减小线圈的电阻； D、换用不易扭转的弹簧
课堂练习
2、下列说法中正确的是（ABD ）
A、电荷处在电场强度为零的地方，受到 的电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零 的地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的 作用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该 处电场为零
再次提醒：一定要使用左手！
二、安培力方向的判断
B B
B
I
I
F
B
I
B
Βιβλιοθήκη Baidu
FI
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
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。
同向电流
反向电流
F
F
FF
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。
第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B ? F (B ? I) IL
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？
课堂练习
3、一根长为0.2 m的电流为2 A的通电
导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场
中，受到的安培力大小可能是（BCD）
A、0.4N
B、0.2N
C、0.1N
D、0
4、试画出下列各图中安培力的方向：
F
F
×F
F
课堂练习
4、如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m， 与水平面夹角为 45°，金属棒 MN的质量为
θ=NBIS/k
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。
课堂练习
1、下列措施可以提高电流表线圈的灵敏 度的是（注：电表的灵敏度可以表示为
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
? ? 0o
F?0
? ? 90 O F ? IBL
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？
即： F ? BIL
（2）平行时： F ? 0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
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
由于安培力与电流成 正比，当线圈中流入的电流越 大时，线圈上产生的安培力越 大，线圈和指针转过的角度也 越大。因此，根据指针偏转角 度的大小，可以知道被测电流 的强弱。
由左手定则可知，当 流入线圈中的电流方向改变时， 线圈上产生的安培力的方向也 改变，从而使线圈和指针偏转 的方向也改变。所以，根据指 针偏转的方向，可以知道被测 电流的方向。
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。
电流表的工作原理
如图所示，当电
流通过线圈时，线圈
上跟轴线平行的两边
在安培力作用下，使
θ
线圈绕轴线转动，从
而使螺旋弹簧被扭动。
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。
电流表的工作原理
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。
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
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
的稳定电流 I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根
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。
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
FI
B
IF
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
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
0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀
强磁场中，电源电动势为 6V，内阻为1Ω，
为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？
(其他电阻不计)
FN
B
N
F安
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
水平向右
0.02N 垂直导线， 斜向左上方
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 ? 30o ，求三角形框架各边所受的安培力。
Fbc ? 0N Fab ? Fac ? 0.69N