选修3_1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力.pptVIP

4 通电导线在磁场中受到的力;1．安培力的方向;2．安培力的大小;知识点 1 安培力的方向; 按照图 3－4－1 所示进行实验： (1)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，则导线的受力方 向________(填“改变”或“不改变”)． (2)改变导线中的电流方向，则导线的受力方向________(填 “改变”或“不改变”)． (3)结论：安培力的方向与磁场方向、电流方向________(填 “有关”或“无关”)，且安培力方向________于磁感线和通电 导线所在的平面．;1．安培力方向的判断方法：左手定则．; (2)当电流方向与磁场方向不垂直时，安培力方向仍垂直于 电流与磁场所决定的平面，仍可用左手定则来判断安培力的方 向，只是磁感线不再垂直穿过手心．;【例 1】如选项所示的通电导线，在磁场中受力分析正确; 【触类旁通】 1．在赤道处沿东西方向放置一根通电直导线，导线中电子 定向运动的方向是由东向西，则导线受到地磁场的作用力的方; 2．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让 两者等高平行放置，如图 3－4－2 所示．当两导线环中通入方; 解析：通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质 是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．由于导线环中通入 的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于 通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，知两导 线环应相互吸引，故 A 正确．; 知识点 2 安培力的大小 1．安培力的大小 (1)当通电导线与磁场方向垂直时，它所受的安培力 F＝ ________. (2)当通电导线与磁场方向平行时，它所受的安培力 F＝ ________.; (3)当通电导线与磁场方向成θ角时，如图 3－4－3 所示，可 把磁感应强度 B 分解为两个分量：一个与导线垂直的分量 B⊥ ＝______；一个与导线平行的分量 B∥＝______.其中平行于导线 的分量 B∥不产生安培力，导线所受安培力仅由 B⊥产生，由此 可得到 F＝ILB⊥＝________.; 2．如图 3－4－4 所示，半径为 r 的半圆形导线与磁场 B 垂 直放置，当导线中通以电流 I 时，导线受到的安培力多大？; 1．??式 F＝ILB 中 L 为导线垂直于磁场方向的有效长度． 当 B 与 I 垂直时，安培力最大，F＝ILB；当 B 与 I 平行时，安 培力最小，F＝0；当 B 与 I 成θ角时，F＝ILBsin θ，如图 3－4 －5 所示．; 2．弯曲导线的有效长度 L，等于连接两端点直线的长度(如 图 3－4－6 所示)；相应的电流沿 L 由始端向末端． 【例 2】如图 3－4－7 所示，长为 2l 的直导线折成边长相 等，夹角为 60°的 V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁 场中，磁感应强度为 B.当在该导线中通以电流强度为 I 的电流;解析：V 形通电导线的等效长度为图 3－4－8 中虚线部分，; 【触类旁通】 3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上 的电流方向由左向右，如图 3－4－9 所示．在导线以其中心点;知识点 3 磁电式电流表;3．磁电式电流表的特点;【例 3】(双选)下列有关磁电式电流表的说法中正确的是; 【触类旁通】 4．(双选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈;1．安培力作用下导体运动方向的判断; (2)等效分析法：环形电流可以等效为小磁针(或条形磁铁)， 条形磁铁也可等效成环形电流，通电螺线管可以等效成很多的 环形电流来分析．; 【例 4】如图 3－4－10 所示，把一重力不计可自由运动的 通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向; 解析：电流元分析法．两个磁极对电流的安培力方向不同， 把电流分为两部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向 里．从上往下看，通电导线将沿着逆时针方向转动．当导线转 到垂直于纸面的方向时，电流受力向下，导线将向下运动．所 以 C 选项正确．; 【触类旁通】 5．如图 3－4－11 所示，在条形磁铁 S 极附近悬挂一个圆 形线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中通以; 解析：电流元分析法：取离条形磁铁最近的一小段电流和 与之对称位置的一小段电流．判断这两段电流的受力可知，线 圈将转动．转动后与磁铁相互吸引靠近．等效分析法：环形电 流等效为小磁针．; 6．如图 3－4－12 所示 ，一条形磁铁放在水平桌面上，在 磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由; 解析：转换研究对象法．此题若从电流产生的磁场入手分 析，通电直导线的磁场可以用安培定则判断，但处于磁场中的 不是小磁针而是大条形磁铁，其受力如何很难判定，可能会误 认为 D 选项正确．若将思维方式变换一下，先