通电导线在磁场中受力情况公开课.pptx

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？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？ 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。BBFFII实验结果分析试画出下述两实验结果的正视图：FFBBII遵循左手定则F、B、I方向关系安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面示意图示意图左手定则：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再次提醒：一定要使用左手！IIFFBBIIFFBB二、安培力方向的判断FBFIIBFBBBFIααIFα二、安培力方向的判断BIBIBI30°FFFF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 同向电流相互吸引。结论: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BθI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。即：（2）平行时：问题:如果既不平行也不垂直呢？B2B1θBI三、安培力的大小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：一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ另一分量与导线平行 B2=Bcosθ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决定即F=ILB1将B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθ三、安培力的大小公式： F=ILBsinθθ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？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。LLLL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。F=BILabI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BIBBII30°0.02N垂直导线，斜向左上方00.02N水平向右˙˙˙ F ˙˙˙ ×××F××× 自由例题固定 解析：两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势1两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（　）A.顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近abacdb课堂练习2、下列说法中正确的是（ ）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ABD课堂练习2、下列说法中正确的是（ ）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ABD×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（ ）BCDA、0.4N B、0.2N C、0.1N D、04、试画出下列各图中安培力的方向：课堂练习5、试画出下列各图中通电导体棒ab所受安培力的方向：课堂练习 6、在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一个垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流I，如图所示，则下列叙述中正确的是 A、环形线圈所受的磁力的合力为零 B、环形线圈所受的磁力的合力不为零 C、环形线圈有收缩的趋势 D、环形线圈有扩张的趋势AD课堂练习7、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线 ( )A