课件17张PPT。第三章 磁场 第4节、 通电导线在磁场中受到的力 安培：法国科学家，电动力学的创始人，被誉为 “电学中的牛顿” 。
安培力：通电导线在磁场中受到的力 放电火花在磁场中旋转【探究】 安培力的方向与哪些因素有关与磁场方向有关与电流流向有关演示实验1【记录数据】↓⊙→↓?←→↑?一.安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与四指垂直,并与掌心在同一平面内，让磁感线从掌心进入，四指指向电流的流向，这时拇指所指的就是通电导线所受安培力的向。 【结论】安培力方向总是垂直于磁场方向和导线方向所决定的平面。
小试身手左手定则步骤：
①伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直共面
②让磁感线从掌心进入
③使四指指向电流方向, 拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
F课堂练习1磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明电流、磁感强度和安培力三个量中方向，试画出第三个量方向。B?I
FBF说明：用“·”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。 思考：你可以判断出下图安培力的方向吗？由于导线方向和磁场方向不一定垂直，所以磁场方向不一定垂直穿入手掌，但四指一定要指向电流方向．题后反思【演示2】平行通电直导线 之间的相互作用【结论】
同向电流相互吸引.
反向电流相互排斥.综合应用:请同学们用学过的知识分析1.当导线方向与磁感应方向垂直时:二.安培力的大小F = ILB (B⊥L)2.当导线方向与磁场方向夹θ角时:F = ILBsinθ
(θ为B与L的夹角)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=I L B sinθ仅适用于匀强磁场;
在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线．
课堂练习2、如图所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L.导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B.求导线abc所受安培力的大小和方向．
(1)弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点在垂直磁感应强度方向的投影，相应的电流沿L的始端流向末端.
(2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力为零．对公式F=BIL的理解★ 在匀强磁场中，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
★ 不垂直变垂直(分解B，或投影L)F=ILBsinθθ表示磁场方向与电流方向间的夹角
★ 弯曲导线变成直导线
L是有效长度，不一定是导线实际长度把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路,当开关接通后,将看到的现象是( )课堂练习A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动 D.弹簧静止不动解析:通电后，弹簧各相邻线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引,使得弹簧收缩，电路断开;电路断开后，因电流消失，线圈之间的相互作用消失,弹簧在弹力和自身重力作用下下落，于是电路又接通，弹簧又收缩，……如此周而复始，形成弹簧上、下振动，电路交替通断。作业：
1、完成导学案作业
2、查阅资料：安培力有那些应用。谢谢大家！舒城中学 王劲松选修3-1第三章
、通电导线在磁场中受到的力学案
【学习目标】1.知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
2. 会推导安培力的公式。
【学习重点】安培力的大小计算和方向的判定
【学习难点】用左手定则判断安培力的方向
【课前预习】
1、安培力的方向既跟________方向垂直，又跟__________方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于_________________________所在的平面.
2、如何判断安培力的方向呢？
人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规___________________．
左手定则：伸开_____手，使大拇指跟其余四个手指_________，并且跟手掌在__________内，把手放人______场中，让磁感线_________穿入手心，并使伸开的四指指向__________方向，那么，________所指的方向，就是________________________的方向．
3、安培力的大小
通电导线（电流为I、导线长为L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：______________，此时电流受的安培力___________。
两种特例：即F = ILB(I___B)和F = 0(I____B)。
学习过程
复习回顾
1、磁感应强度的定义式：
2、安培定则的内容： ____
3、安培力定义： _________________________
为了纪念安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。
1、安培力的方向
问：安培力的方向可能与什么因素有关呢？
猜想:
方法：
设计方案：
实验序号
磁场方向
电流方向
安培力方向
1
2
3
总结：
小试身手
课堂练习1
课本94页课后习题1
通电平行直导线间的作用力方向：
利用已有的知识进行分析：如图，两根靠近的平行直导线通入方向相反的电流时，它们相互间的作用？
（1）电流的方向相同时 现象：
（2）电流的方向相反时 现象：
综合应用:用学过的知识分析：
2、安培力的大小
（1）通电导线垂直于磁场B放置的时，它在磁场中受到的安培力__________________;
（2）当导线与磁感应强度B的方向平行时，导线受安培力力_______________;
（3）当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时，导线受的安培力大小和方向怎么求呢？
练习2、如图所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L.导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B.求导线abc所受安培力的大小和方向．
（1)弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点直线的长度，相应的电流沿L的始端流向末端.
(2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力为零．
练习3、把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路,当开关接通后,将看到的现象是( )
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动 D.弹簧静止不动
四、课后作业
1.把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示。导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，关于导线的受力和运动情况下述说法正确的是
A．硬直导线先转动，后边转动边下移
B．硬直导线只能转动，不会向下移动
C．硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直
D．在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外
2..两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（ ）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近ab
3.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（ ）
方向沿纸面向上，大小为 B. 方向沿纸面向上，大小为
C. 方向沿纸面向下，大小为 D. 方向沿纸面向下，大小为
4. 如图所示 为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度,他的右臂挂着矩形线圈,匝数n=9,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直,当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能时两臂再达到新的平衡,
（1）导出用已知量和可测量n、m、L、I,计算B的表达式
（2）当L=10.0cm,I=0.10A,m=8.78g时,磁感应强度是多少
5.如图所示，相距20 cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为α=370，上面放着质量为80 g的金属杆ab,整个装置放在B=0. 2 T的匀强磁场中．
(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
