选修31 3.4通电导线在磁场中受到的力ppt课件.ppt
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1、3.4 通电导线在磁场中受到的力,第三章 磁场,东海县白塔高级中学高二物理组,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,回顾:(1)磁场对通电直导线的作用力同哪些因素有关?(2)当通电直导线垂直匀强磁场时,磁场力的计算公式?,演示:按照右图所示进行实验。1、改变导线中电流的方向(1、2), 观察受力方向是否改变。,一、安培力的方向,2、上下交换磁场的位置以改变磁场的方向(1、3), 观察受力方向是否变化。,问题1:通电导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向,电流方向之间有怎样的关系呢?你能用简洁的方法表示这个关系吗?,左手定则的内容是什么?,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
2、在同一平面内;让磁感线从掌心穿入,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。,四指 电流,磁感线 穿手心,大拇指 受力,o,30,I,I,B,B,【例1】判断下列图中安培力的方向,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,强调:应用安培力应注意的问题,例2.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者 之间的关系,正确的说法是()A磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间 总是互相垂直的B磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方 向不一定与安培力方向垂直C磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流 方向一定与
3、安培力方向垂直D磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力 方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向 垂直,D,安培力方向垂直于电流和磁场方向,即垂直于电流和磁场所在的平面。,拓展: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。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。,区别安培定则 与左手定则,分析,电流方向相同时,将会吸引,电流方向相反时,将会排斥,二.安培力的大小,问题2:当通电直导线垂直匀强磁场时,磁场力的计算公式:,F = ILB (BL),判断下列图中安培力的大小,B,2、电流与磁场方向平行时,磁场对电流的作用力为零,问题3:如果电流与磁场
4、方向既不平行也不垂直呢?安培力的大小如何计算?,当电流与磁场方向夹角为时,通电直导线与磁场方向不垂直时,把磁感应强度B分解为两个分量:一个分量与导线垂直B1=Bsin另一分量与导线平行B2=Bcos,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F=ILB1,将B1=Bsin代入得,F=ILBsin,总结: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: F=ILB,(2)平行时:F0,(3)公式:,F=I L B sin,表示磁场方向与电流方向间的夹角, 在中学阶段,
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