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* * * * * 单县五中 吴军跃 3、磁场对通电导线的作用 复习 1、 电流的磁场 2、安培定则的内容 直线电流的磁场 右手握住导线让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向 环形电流的磁场(通电螺线管的磁场)让右手弯曲的四指与环行电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环行导线轴线上磁感线的方向。 请欣赏视频 请同学们欣赏视频 一、安培力的方向 演示：按照右图所示进行实验。 1、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化。 2、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 通过这两种情况的分析，我们实际上已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。你能用简洁的方法表示这个关系吗？ X(F) Y(B) Z(I) o I F B 实验模拟 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。 看学案 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。 四指 电流 磁感线 穿手心 大拇指 受力 注 意 X(F) Y(B) o I F B Z( I ) I B F I B F I F B B I 例题1 判定以下通电导线所受安培力的方向 A B C D 例题2：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并做出预测，然后用实验检验你的预测。 区别安培定则与左手定则 分析 I I F F 分析： 电流方向相同 电流方向相反 I I F F 1 2 3 4 实验结论 电流方向相反时，将会排斥 电流方向相同时，将会吸引 二、安培力的大小： 1 、垂直时 F=ILB 2、平行时 F＝0 3、如果既不平行也不垂直呢？ 二、安培力的大小： 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 I B B2 B1 θ ? 在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场 二、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：F＝0 （3）公式： F=I L B sinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 ? 在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场 I a b 例3 ：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，金属棒长L=0.5m,质量m=0.01kg,B=0.4T,欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（g=10m/s2) 解：欲使悬线张力为零，由题意分析知，安培力应与重力平衡，金属棒受力如图F=mg ----(1) 方向向上， 由安培力公式得: F=BIL---(2) 由(1) (2)得： 由左手定则知，电流由a流向b mg F I a b 【总结】一.磁感应强度 注:(1) L为垂直于磁场方向的通电导线的长度 1.定义： 2.表达式 (2) I为通电导线的电流大小 (3)F为该通电直导线所受的安培力 L l B (4) B与F、IL无关，是表征磁场本 身性质的物理量 3.单位 特斯拉 简称：特 国际符号：T 4.磁感应强度方向 5. 匀强磁场 特点：磁感应强度处处相等 磁感线相互平行且疏密均匀 二.安培力 1.大小公式 (1) 统一用国际单位 L (2) 适用于匀强磁场中的通电直导线,非匀强磁场中的很短的通电导线 L θ 讨论：(1) B⊥I时， F=BIL (2) B∥I时， F=0 (3) B与I夹角为θ时， F = B I Lsinθ（θ为I与 B的夹角） 注： 二.安培力 2. 方向 左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且都跟手掌在一个平面内，让磁感线穿过心，使四指指向电流方向，则大 拇指所指的方向就是安培力 的方向 判断方法： 判断安培力的方向 垂直纸面向里 F F F * * *