第1节 磁场对通电导线的作用力（20张PPT）

(共20张PPT)
第一章 安培力与洛伦兹力
知识回顾
当通电导线与磁场垂直时，
当通电导线与磁场平行时，
由于安培在磁场力的研究中做出了巨大贡献，
因此我们把磁场力又叫做安培力
磁场力为零
磁场力最大
一、安培力
1.定义：
磁场对通电导线的作用力
2.计算式：
①当B//I时：
F安=0
②当B⊥I时：
F安=ILB
③当B与I成θ时：
B
B//
B⊥
F安=ILB⊥
=ILBsinθ
3.方向：
第1节 磁场对通电导线的作用力
实验探究：探究通电导体在磁场中的受力
N
S
①磁场力方向跟电流I方向有关
I
F
S
N
实验探究：探究通电导体在磁场中的受力
①磁场力方向跟电流I方向有关
②磁场力方向跟磁场B方向有关
N
S
I
F
N
S
I
B
左手定则:
一、安培力
判断电流所受的安培力方向？
B
I
B
B//
B⊥
垂直纸面向外
垂直纸面向外
B
I
垂直纸面向里
B穿掌心,四指指向I,拇指方向F安
3.方向：
2.计算式：
1.定义：
F=ILBsinθ
第1节 磁场对通电导线的作用力
注意：
①当B与I不垂直，
②F安⊥I，F安⊥B。
B
I
F
B
I
垂直纸面向里
F安⊥I与B所确定的平面
B⊥穿掌心。
分解B，
左手定则:
一、安培力
B穿掌心,四指指向I,拇指方向F安
3.方向：
2.计算式：
1.定义：
F=ILBsinθ
第1节 磁场对通电导线的作用力
B
B
F
F
判断电流所受的安培力方向？
左手定则:
一、安培力
B穿掌心,四指指向I,拇指方向F安
3.方向：
2.计算式：
1.定义：
F=ILBsinθ
第1节 磁场对通电导线的作用力
I
F
F
F
判断电流所受的安培力方向？
I
I
左手定则:
一、安培力
B穿掌心,四指指向I,拇指方向F安
3.方向：
2.计算式：
1.定义：
F=ILBsinθ
第1节 磁场对通电导线的作用力
L1
L2
I
I
F1
F2
I
思考：如图所示：LI与L2是相互垂直的直导线，通以I的电流，放在磁感应强度为B的磁场中，求它们受到的安培力大小和方向？
I
F
I
F
③对于曲线电流、式中的L指有效长度
二、磁电式电表
注意：
①当B与I不垂直，
②F安⊥I，F安⊥B。
F安⊥I与B所确定的平面
四指指向B⊥。
分解B，
左手定则:
一、安培力
B穿掌心,四指指向I,拇指方向F安
3.方向：
2.计算式：
1.定义：
F=ILBsinθ
第1节 磁场对通电导线的作用力
二、磁电式电表
同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
结论:
F
F
F
F
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
【例1】 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是（ ）
A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行
B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行
C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直
D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直
C
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
【例2】画出图中电流所受安培力的方向。
【例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
G
FN
F
B
解:
F=mgsin300
F=BIL
得:
R=
4.5Ω
【例4】如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则( )
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用
A
【变式4】如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则( )
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用
B
N
S
电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动
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