通电导线在磁场中受到的力(新授公开课).ppt

第四节磁场对通电导线的作用力-安培力,问题1：通电导线（电流）在磁场里是否一定会受力？,问题2：当电流方向与磁场方向垂直时，安培力的方向怎样？是否与磁场方向是相同的？,当导线与磁场平行时导线是不受力的,伸开左手，使拇指与其余的四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面里；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具体方向。,左手定则:,N,S,1.电流与磁场方向不一定是垂直的；2.安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向，即安培力垂直电流和磁场所确定的平面,一.安培力的方向,例1：确定图中安培力的方向。,一.安培力的方向,F,F,F,问题3：当电流方向与磁场方向不垂直时，左手定则是否适用？,垂直纸面向外,B,I,F,I,安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面,B,F,B,如果磁场和电流不垂直,情况会怎样?,例2、画出各图中安培力的方向,B,F,F,F,F,F,F,F,E,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,用学过的知识加以分析,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,结论:,同向电流,反向电流,1.当电流和磁场垂直时,二.安培力的大小,FBIL,2.当电流和磁场平行时,F0,3.当电流和磁场夹角时,F=BIL sin,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,二.安培力的大小,对公式的理解：,不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关,有效长度与有效磁感应强度,1.I与B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影,FBILsin,2.导线不是直线，找导线的有效长度（首尾连接的直线）,3.只有一部分导体在磁场中或者只有一部分通电,只适用匀强磁场,说说下面各图的有效长度,三.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向,1.直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安培力的方向，再进行分析：,a,b,F,F,例4、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的重力不计）A、逆时针转动，同时向下运动B、顺时针转动，同时向下运动C、顺时针转动，同时向上运动D、逆时针转动，同时向上运动,2.微元法,I,F,F,N,S,F,A、逆时针转动，同时向下运动,向外,向里,3、等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。,4 结论法：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。,