选修3-1第三章第2节(磁场对通电导线作用——安培力).ppt

N S 2、把条形磁铁等效为一个环形电流 S N 在条形磁铁的N极附近悬挂一个铝制线圈，线圈与磁铁位于同一水平面内，当电流方向如图所示时，线圈将（ ） A.靠近磁体平行移动 B.远离磁铁平行移动 C.从上向下看顺时针转动，同时靠近磁铁 D.从上向下看逆时针转动，同时靠近磁铁 D ［变式］ S N N S N S 解析：等效法 N S ［练习2］把一重力不计可以自由移动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁的正上方，当通以图示中的电流时，导线的运动情况是（从上向下看）（ ） A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升 C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升 N S C F F N S × F 特殊位置法 ［练习3］条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比（ ） A.N减小，f=0 B.N减小，f≠0 C.N增大，f=0 D.N增大， f≠0 S N × B F F C 变形：如果把导线移至S极上方，则又如何？ S N × B F N增大，f向左 方法总结： ①电流元分析法：把整段电流等效为很多段直线电流元。先用左手定则判断出每一小段电流元受安培力的方向。从而判断出整段电流元所受合力的方向。最后确定运动方向。 ②特殊位置分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置（如转过900）后，再判断所受安培力的方向。从而确定运动方向。 ③等效分析法：环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流。通电螺线管可等效成很多的环形电流来分析。 θ ［练习4］在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为 _________. B=mgtanθ/IL mg F θ B ［变式1］如图所示质量为m=50g的铜棒，长L＝10cm，用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1/3T，通电后，棒向纸外偏转的最大偏角θ＝37°，此铜棒中电流的大小为多少？ mg T F安 θ B θ A B 如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) θ N B G FN F安 【答案】R=0.2Ω ［变式2］ ［变式3］如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计） B E r R a 30° b B G FN F ［练习5］如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在水平向左的匀强磁场B中，结果棒ab恰好对水平导轨没有压力且静止在导轨上。若磁场大小不变，方向与水平导轨成θ角，棒ab仍然静止在导轨上。求： （1）棒ab受到的摩擦力； （2）棒对导轨的压力。 B a b θ B a b θ B a b mg F安=BIL 所以 mg=BIL θ G FN F安 B f F1 F2 θ f=BIL×sinθ=mgsinθ 水平向左 FN =mg+BIL×cosθ =mg+mg×cosθ 由牛顿第三定律可知棒对导轨的压力FN/=FN =mg+mg×cosθ 方向竖直向上。 解析： 磁场对通电导线的作用 ——安培力 3.2 1、通电导线产生的磁场: 2、磁场的特性: I B I B I B 电流受到的力大小怎样计算？ 方向又是怎样的呢？ （右手螺旋定则确定） 对放入其中的磁极或电流有力的作用。 阅读教材P84-P87，思考： 1、什么是安培力？ 2、如何用实验探究安培力的大小？ 3、如何判断安培力的方向？ 4、电流间的相互作用关系怎样？ 5、电动机的构造原理是什么？ 一、安培力 1、定义：磁场对通电导线的作用力。 2、大小：（实验探究安培力的大小）P85 实验装置 步骤：P85 思考 ①接通电路前，弹簧测力计的读