人教版高中物理选择性必修第2册 磁场对通电导线的作用力（第二课时）.pptVIP

磁场对通电导线的作用力（第二课时）

三、安培力的大小1.大小：当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和l的乘积成正比。2.公式：F=IlB

（2）当导线方向与磁场方向平行时(即l∥B)，电流所受的安培力等于零。（1）导线方向与磁场方向垂直时（当l⊥B），此时电流所受的安培力最大。（3）当导线方向与磁场方向成θ角时，所受安培力介于最大值和零之间：

BIθB⊥B∥F安=IlBsinθ（3）当导线方向与磁场方向成θ角时B⊥=BsinθF安=IlB⊥

当导线方向与磁场方向成θ角时，安培力的方向

例.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。00.02N水平向右0.02N垂直导线斜向左上方IBIB30°IB

θB

θBGFfNθf=Fsinθ=IlBsinθN+Fcosθ=mgN=mg-Fcosθ=mg-IlBcosθN’=N=mg-IlBcosθ由牛顿第三定律：

αFGN

FGN

αFGBNmgsinα=I1lB?

αF2GNB

αGF2N2mgtanα=I2lBmgsinα=I1lB?

磁场可以让通电线圈转动

在实验室中，常用到一种测电流强弱和方向的电学仪器——电流表，它就是根据磁场对电流作用的安培力制成的。四、磁电式电流表

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）。

该磁场是否匀强磁场？电流表中磁场分布有何特点呢？

(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，它的平面都跟磁感线平行，当电流通过线圈时线圈上跟转轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的效果使线圈发生转动。2.电流表的工作原理

不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行

线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的效果，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍转动效果和安培力产生的使线圈转动的效果相平衡时，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，安培力产生的转动效果也越大，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。表盘的刻度均匀，θ∝I安培力产生的转动效果∝I螺旋弹簧产生的阻碍转动的效果∝θ

（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。

(4)磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果要用它测量较大的电流，就要给它并联一个很小的电阻来扩大其量程。

课堂小结把立体图化为平面图进行受力分析安培力方向垂直于B、I决定的平面判断：左手定则大小F=IlBsinθB与I垂直：F=ILBB与I平行：F=0电流间的相互作用先用安培定则判断磁场方向再用左手定则判断安培力的方向安培力作用的平衡问题根据力的平衡条件解未知量应用磁电式电流表构造、原理应用