资源描述:
《磁场对通电导线的作用力安培力ppt课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《磁场》新课标高中物理选修3-14磁感应强度、安培力电场的基本特性是什么?对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本特性是什么?对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用电场强度:试探电荷所受电场力所电荷量的比值如何描述电场的强弱?如何描述磁场的强弱?是否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?复习回顾磁感应强度问题:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?不能.因为N极不能单独存在.小磁针静止时是所受的合力为零,因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小一、磁感应强度的方向磁感应强度的物理意义:反映磁场的强弱和方
2、向的物理量物理学规定:把小磁针的N极(北极)受力方向或者小磁针静止时N极的指向规定为该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.通电导线在磁场中受到的力称为安培力能否用很小一段通电导体来检验磁场各处的强弱?实验方法:控制变量法(1)先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。(2)然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。结论:电流越大,通电导线受力越大结论:长度越长,安培力越大二、磁感应强度的大小通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关
3、系?我们如何来研究?精确的实验表明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积成正比用公式表示为F=ILB式中B为比例系数(2)I、L不变,但在不同的磁场中,比值B是不同的(1)在同一磁场中,不管I、L如何改变,比值B总是不变的磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度3.单位:4.方向:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T1T=1N/A·m磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的方向一致2.定义式:2.磁场中某
4、点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针,电流的存在与否无关对公式B=F/IL的几点说明1.B是由磁场本身决定的,在电流I、导线长度L相同的情况下,电流所受的力越大,比值B越大,表示磁场越强3.磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,但绝非电流的受力方向.4.F是电流元垂直磁场放置时受到的力,此时电流元所受到的安培力最大。演示:按照右图所示进行实验。1、改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。三、安培力的方向IBF2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向,观察受力方向是否变化FIBFIBIBFF、B、I方向关系遵循左手定则问题:如图所示,两条平行的通电直导线之
5、间会通过磁场发生相互作用用学过的知识加以判断同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流(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:如果既不平行也不垂直呢?四、安培力的大小即:F=ILB(2)平行时:F=0BθIIB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=ILB1F=ILBsinθθB2B1将B1=Bsinθ代入得通电直导线与
6、磁场方向不垂直的情况磁场对通电导体的作用力:安培力F=ILBsinθ此公式仅适用于匀强磁场θ表示磁场方向与电流方向间的夹角BIF安培力F总是垂直于B与I决定的平面小结:磁感应强度描述磁场力的性质的物理量安培力的方向由左手定则判断,左手定则反映了磁场、电流、安培力三个方向之间的关系。1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关D综合应用举例:一、磁感应强度、安
7、培力的概念2、下列说法中错误的是()A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D.因为B=F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比ABCD0.1T3、一根导线长0.2m,通过3A的电流,垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大小是______;如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的