课件17张PPT。第三章 第4节通电导线在磁场中受到的力知识回顾如何描述磁场强弱?“●”表示磁感线垂直于纸面向外
“×”表示磁感线垂直于纸面向里“⊙”表示电流垂直于纸面向外
“ ”表示电流垂直于纸面向里×一、安培力的方向 磁场对电流的作用力称为安培力。思考与讨论 在电场中,电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么,磁感应强度的方向是否就是通电导体所受安培力的方向呢?1、定义(1)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。(3)你能用简洁的方法表示通电导体受力的方向与磁场方向、电流方向的关系吗?(2)改变导线中电流的方向,观察
受力方向是否改变。 实验探究左手定则:掌心-----迎磁
四指------电流方向
大拇指------安培力方向 安培力的方向与电流方向和磁感应强度方向都垂直。【例1】画出图中通电导线所受力的方向。IB【例2】画出图中通电导线所受力的方向。正视图右视图 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 同向电流相互吸引反向电流相互排斥结论:F=BIL当B∥I时F=0当B和I夹角为θ时,F的方向? F的大小?当B⊥I时二、安培力的大小把磁感应强度B分解为两个分量: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F=I L·Bsinθ通电直导线与磁场方向不垂直的情况怎样处理?或F=BI· Lsinθ对公式 的理解:★ F安不仅与B、I、L有关,还与放置方式有关解决:B与I不垂直时,分解B或把L朝垂直B方向投影F安=BILsinθ★只适用匀强磁场★对公式中θ的理解:θ指的是B与L之间的夹角!例3: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,则磁感应强度B ( )A、B=10T B、B≥10T
C、B≤10T D、不能确定B 针对练习例4:如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一导体棒,电流为I,长为L,质 量为m,在竖直向上的磁场中静止,则磁感应强度B为_________.
B=mgtanθ/IL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 _________, 方向________. mgsinθ=BIL B=mgsinθ/ILmg=BIL B=mg/IL
BBF=BIL3、F=BIL中的L为有效长度重点细节注意试指出下述各图中的安培力的大小。1、安培力:通电导线在磁场中受到的力。
安培力的方向:左手定则
F安垂直于B与L所在的平面。
2、安培力大小:
①B⊥L,F安=BIL
②B∥L,F安=0
③B与L成θ,F安=BILsin θ
L为有效长度小结:课后作业二、P94 完成课后练习 1、2、3、4一、学习磁电式电流表内容A级 抓基础
1、在如图所示各图中,表示磁场B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是( )
A. B. C. D.
2、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则判断导线ab受磁场力后的运动情况( )
A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
3、在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.过c点的导线所受安培力的方向( )A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边
4、(多选)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是( )A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相同
C.线框所受的安培力的合力向左
D.线框所受的安培力的合力为零
5、一根长为L的细铝棒用两根劲度系数均为k的轻弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,当电流I方向向右时,两根弹簧缩短;当I的方向向左时,两弹簧伸长,并且相对于平衡位置伸长、缩短的长度都是△L,则磁场的磁感应强度为多少?
B级 提能力
6、(多选)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
7、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )
A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是N极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是N极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.台秤的示数随电流的增大而增大
8、如图直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是( )
9、如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( )A.AB顺时针转动,张力变大B.AB逆时针转动,张力变小C.AB顺时针转动,张力变小D.AB逆时针转动,张力变大
10、如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共有n匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(?? ?)
11、如图所示,一根质量m=50g,长L=1m的导体棒放在倾角θ=30°的粗糙斜面上,整个装置处于垂直于斜面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.1T.试求:
(1)当导体棒通入3A的电流时,其处于静止状态下所受的摩擦力大小;
(2)若静止的导体棒与斜面无相对运动趋势时,导体棒中通入的电流大小.