磁场对通电导线及作用11.pptVIP

先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程 三、磁电式电流表 1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。 2、电流表的工作原理 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其 大小 随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。 2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。 3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 例1、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f （ ） （A） N减小，f向左； （B） N减小，f向右； （C） N增大；f向左； （D） N增大，f向右。 N S 例题：长度为20cm的通电直导线垂直放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度B： （ ） A、B＝10T B、B≥10T C、B≤10T D、不能确定 B 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悬持在水平位置上，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： ( ) （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 AC a b I 例题：如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何？ M N I B * * 视频观看1 视频观看2 磁场对电流的作用力称为磁场力（安培力） 一、安培力 实验探究——安培力与那些因素有关？ 结论： 1、当磁感应强度B及导线的长度L不变时， 改变电流的大小及方向，安培力发生变化。 I越大，F越大； F的方向与 I的方向有关。 2、当电流及导线的长度L不变时，改变磁感 应强度B的大小及方向，安培力发生变化。 B越大，F越大； F的方向与 B的方向有关。 3、当电流I及磁感应强度B不变时，改变导 线的长度L，安培力发生变化。 导线越长，安培力越大。 一 安培力的方向 左手定则：伸开左手，使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，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。 注意：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向,也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面. I B F I B F I F B α α B B I F α B I 【例1】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。 【例2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。 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。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 二 安培力的大小 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 通电直导线不与磁场方向垂直？ 通电直导线不与磁场方向垂直 把磁感应强度B分解为两个分量： 与导线垂直 B1=Bsinθ 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