选修3-1第三章第四节 通电导线在磁场中受到力.pptVIP

* * * * * 第三章　磁场 第4节　 通电导线在磁场中受到的力 按照图示进行实验。 改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 一、安培力的方向 I B F F I B 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. 左手定则： F、B、I方向关系 B I F 示意图 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 B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 I B I B F 判定以下通电导线所受安培力的方向 F I B F I B 30° F I B 判定以下通电导线所受安培力的方向 判定以下通电导线所受安培力的方向 α α B B I α F 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。 反向电流相互排斥。 （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。 问题:若既不平行也不垂直呢？ 二、安培力的大小 即： F=ILB （2）平行时：F＝0 B θ I 公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角， 此公式仅适用于匀强磁场. B θ I 思考感悟 通电导体如果是弯曲的，如何确定它的L呢？ 提示：导体两端的连线即为L,称为有效长度． 二、对安培力大小计算公式的深刻理解 1．公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0. 2．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直接的长度(如图3－4－3所示)；相应的电流沿L由始端向末端． 图3－4－3 即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.(2010年高考上海卷)如图3－4－5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的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(　　) 图3－4－5 A．0　　　　B．0.5BIl C．BIl D．2BIl C B a c b I 例.如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流I＝1A，处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中, ac=40cm， ，求三角形框架各边所受的安培力。 三、磁电式电流表 1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 最基本的是磁铁和线圈。 铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。 1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 ［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度. 该磁场并非匀强磁场， 但在以铁芯为中心的 圆圈上，各点的磁感 应强度B的大小是相 等的. 2、磁电式电流表的特点 1、表盘的刻度均匀，θ∝I。 2、灵敏度高，但过载能力差，容易烧坏 N S I F F N S F N S F （1）绳子拉力_______ (变大,变小,不变) （2）桌面对磁铁的支持力_______ （3）桌面对磁铁的摩擦力________(有,无). 变大 变小 无 N S F 桌面对磁铁的摩擦力 _______(有,无) 方向_______. 有 水平向右 课堂训练 F B 做一做 例、两条导线AB和CD互相垂直，AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（? ） A．顺时针方向转动，同时靠近AB B．逆时针方向转动，同时靠近AB C．顺时外方向转动， 同时远离AB D．逆时针方向转动， 同时远离AB B 例.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd，直导线AB和线框在同一平面内放置，若电流I2沿顺时针方向，则小线框的运动情况是 （ ） A．向右运动 B．静止不动 C．向左运动 D．发生转动， 同时向远离直 导线方向运动 C a b c d * * * * * * * * * * * * * * * * * * *