高二物理选修3-1磁场对通电导线的作用

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1、3.4----磁场对通电导线的作用一.安培力1.定义：通电导线在磁场中受到的力2.方向：左手定则左手定则伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线穿过掌心，并使四指指向电流方向，那么拇指所指的方向就是通电导线所受的安培力的方向。安培力方向与磁场方向和电流方向有什么关系？IBFIBFIFBααBBIFαBI判定以下通电导线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并做出预测.电流方向相同时，将会吸引;电流方向相反时，将会排斥。?IIFF

2、分析：电流方向相同电流方向相反IIFF问题：在匀强磁场B中，通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线上的电流为I，导线所受安培力F应怎样求？二、安培力的大小：（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。即：F=ILB平行呢？（2）平行时：F＝0如果既不平行也不垂直呢？二、安培力的大小：把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B1=Bsinθ另一分量与导线平行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代入得

3、：F=ILBsinθIBB2B1θ二、安培力的大小：（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。即：F=ILB（2）平行时：F＝0（3）公式：F=ILBsinθθ表示磁场方向与电流方向间的夹角☻在中学阶段，F=ILBsinθ仅适用于匀强磁场BACBI例题：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框内通有电流I＝1A，并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。例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则

4、磁感应强度B：（）A、B＝10TB、B≥10TC、B≤10TD、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悬挂在水平位置上，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ACabI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？MNIB4

5、、磁场对通电导线的作用力（二）复习：1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？2、安培力的大小如何计算？3、在运用安培力公式时应注意什么？自由固定FF˙××××××˙˙˙˙˙解析：两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势例题NSIFFNSFNSF（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NSF桌面对磁铁的摩擦力_______(有,无)方向_______.有水平向右巩固练习FB例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心

6、且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISNFEB×BF×BBE例：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_________.XF×BθNmg引申1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B的最小值为________,方向________.引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为______

7、___,方向________.XθGNFθBmgsinθ=BILB=mgsinθ/ILmg=BILB=mg/ILXθGFB三、磁电式电流表1、磁电式电流表由哪些基本部分组成？最基本的是哪些部分？2、这些基本组成部分哪些是可以动的？哪些是固定的？3、各个部分起到什么作用？4、你可以简述磁电式电流表的工作原理吗？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。［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁铁与铁芯