通电导线在磁场中受到的力课件新人教版选修.ppt
4 通电导线在磁场中受到的力,1.知道什么是安培力.知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2.会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，大小等于BIL.3.了解磁电式电流表的内部构造的原理.,引入：,磁场对电流的作用力称为磁场力（安培力）,一、安培力的方向,左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.,左手定则的演示,【例1】画出图中第三者的方向.,注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直.,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.,用学过的知识加以判断.,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,平行通电直导线间的相互作用,二、安培力的大小,1.当电流与磁场方向垂直时:,F=ILB(BL),2.当电流与磁场方向平行时：磁场对电流的作用力为零.,问题:如果既不平行也不垂直呢？,3.当电流与磁场方向夹角为时:,F=ILBsin(为B与L的夹角),I,三、磁电式电流表,【说明】由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的.,思考：,线圈的转动是怎样产生的？,线圈为什么不一直转下去？,答：线圈转动是因为它受到安培力的作用.,答：当线圈受力平衡时，将不再转动.,为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？,答：螺旋弹簧变形，反抗线圈转动.电流越大安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大，所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小.,如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？,答：电流方向改变，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也随着改变，故根据指针的偏转方向能判断被测电流的方向.,使用时要特别注意什么？,答：所通电流不能太大.,1.关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是()A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面,BCD,2.如图所示，两条直导线相互垂直，但相隔很小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近导线ABB.顺时针方向转动，同时离开导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线ABD.逆时针方向转动，同时靠近导线AB,D,结论：两通电导线有达到电流方向相同并靠近的趋势.,3.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）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同C.线框所受安培力的合力朝左D.cd边所受安培力的大小大于ab边所受安培力的大小,BC,F3,F2,F1,F4,4.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abcda，当闭合开关S后，线框运动情况应为（）Aab向外，cd向里转动且向M靠拢Bab向里，cd向外转动且远离MCad向外，bc向里转动且向M靠拢Dad向里，bc向外转动且远离M,A,5.如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会()A.纵向收缩,径向膨胀B.纵向伸长,径向膨胀C.纵向伸长,径向收缩D.纵向收缩,径向收缩,纵向,A,6.把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路,当开关接通后,将看到的现象是()A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下振动D.弹簧仍静止不动,C,7.在倾斜角为的光滑斜面上,放置一通有电流I、长为L、质 量为m的导体棒，如图所示,导体棒在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_.,解：导体棒静止于斜面说明其受力平衡，受力分析如图所示,F=,mgtan=BIL,B=mgtan/IL,则,N,引申1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B 的最小值为_,方向_.,N,F,B,由mgsin=BIL知，,B=mgsin/IL,G,方向：垂直于斜面向上.,引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_,方向_.,由mg=BIL知 B=mg/IL方向：水平向左.,G,F,B,1.安培力的大小：,2.安培力的方向左手定则.,（1）当IB时，F=BIL.,（2）当I/B时，F=0.,（3）当I与B有夹角为时，F=BIL sin.,3.磁电式电流表的工作原理.,
