《磁场对电流的作用》PPT课件

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1、第二节　磁场对电流的作用一、安培力的大小和方向1．大小(1)磁场和电流垂直时，F＝①。(2)磁场和电流平行时，F＝0。2．方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指②，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向③的方向，这时④所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。通电导线受到的安培力的方向与⑤、磁感应强度方向都⑥。BIL垂直电流拇指电流方向垂直1．某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F相互关系的图如下图所示，其中正确的是()【解析】根据左手定则可判定A项中安培力方向

2、应竖直向下，B项中安培力方向应垂直磁场斜向上，C项中导线不受安培力，D项中安培力方向正确。【答案】D二、磁电式电流表1．基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的⑦。2．工作原理如右图所示，磁场的方向总沿着⑧均匀辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是⑨的，保证B的大小不发生变化，且安培力的方向与线圈⑩。线圈半径方向相等垂直当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就⑪，螺旋弹簧的形变也就⑫。I与指针偏角θ成正比，表盘刻度⑬(选填”均匀”、”

3、不均匀”)。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。3．优、缺点：优点是⑭高，能测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。越大越大均匀精确度1．基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。安培力作用下通电导体运动方向的判定2．常用方法如右图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导

4、线的运动情况是(从上往下看)()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【解题切点】首先明确常见磁场的磁感线分布情况，然后取”电流元”，用左手定则判定其受力方向，特别注意电流旋转后，有了垂直于纸面的分量而导致向下受力。【解析】(1)电流元法如右图所示，把直线电流等效为AO′、O′O、OB三段(O′O段极短)电流元，由于O′O段电流方向与该处磁场方向平行，所以不受安培力作用；AO′段电流元所在处的磁场方向倾斜向上，根据左手定则可知其

5、所受安培力方向垂直于纸面向外；OB段电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里。综上可知导线将以OO′段为轴顺时针转动(俯视)。(2)特殊位置法把导线转过90°的特殊位置来分析，根据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向下运动。综上所述，选项A正确。【答案】A1.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如右图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．

6、圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁【解析】该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确。【答案】C1．安培力的大小常用公式F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与L垂直；(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度；如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如下图所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中受到的

7、安培力的矢量和为零。(3)B并非一定是匀强磁场，但一定是导线所在处的磁感应强度值。2．通电导线在磁场中的平衡和加速(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，画出平面受力分析图，其中安培力的方向切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意F安⊥B、F安⊥I；(3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解。3．安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。(2)安培力做功的实质：起传递能量的作用。①安培力做正功：将电源的能量传递给通电导线后或转化为导线的动能或转化为其他

8、形式的能。②安培力做负功：将其他形式的能转化为电能后或储存或转化为其他形式的能。(2011·泉州模拟)如右图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒