3.4 通电导线在磁场中受到的力 22张PPT

§3-4 通电导线在磁场中受到的力
复习：
磁场对通电导线的作用力叫做安培力。
通电导线
磁体
磁场
运动电荷
通电导线
磁体
运动电荷
产生！
力？
一、安培力的方向
1）、上下交互磁场的位置，观察导体运动(受力）方向是否变化。
3）、通过这两种情况的分析，我们实际上已经了解了导体受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。你能用简洁的方法表示这个关系吗？
2）、改变导线中电流的方向，观察导体运动（受力）方向是否改变。
左手定则：
用以判定通电导线在磁场中的作用力。
掌心-----迎磁
四指------电流方向
大拇指------安培力方向
【例1】画出图中通电导线所受力的方向。
I
B
【例2】画出图中通电导线所受力的方向。
演示：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
用学过的知识加以分析
同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
结论:
二、安培力的大小
F＝ILB
当B∥I时
F＝0
当B和I夹角为θ时，F=?
当B⊥I时
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=IL·Bsinθ
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
或F=BI· Lsinθ
3．公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．
4．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直接的长度；相应的电流沿L由始端向末端．
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，分解B或把L朝垂直B方向投影
F安＝BIL
★只适用匀强磁场
F＝ILB
当B∥I时
F＝0
当B⊥I时
例3：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/IL
mg=BIL B=mg/IL
B
B
1、电流表的构造
最基本的部分是磁铁和放在磁铁两级间的线圈。
三、磁电式电流表
2、电流表的工作原理:
1、当电流通过线圈时，线圈左右两边都要受到方向相反的安培力，使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反抗线圈转动。
3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，表盘的刻度就是均匀的了。
2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。
3、磁电式电流表的特点
1）表盘的刻度均匀，θ∝I。
2）灵敏度高，但过载能力差。
3）满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。
0
0.02N 水平向右
0.02N 垂直导线斜向左上方
例3.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向
I
B
I
B
30°
I
B
F
F
1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（ ）
巩固练习
C
2.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd，直导线AB和线框在同一平面内放置，若电流I2沿顺时针方向，则小线框的运动情况是 （ ）
A．向右运动
B．静止不动
C．向左运动
D．发生转动，
同时向远离直
导线方向运动
C
a
b
c
d
3、直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动．当通有如图3－4－14所示的电流时(同时通电)，从左向右看，线圈将(　　)．
A．顺时针转动，同时靠近直导线AB
B．顺时针转动，同时离开直导线AB
C．逆时针转动，同时靠近直导线AB
D．不动
C
（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
桌面对磁铁的摩擦力
_______(有,无)
方向_______.
有
水平向右
课堂训练
练习：如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成θ角，求：
（1）棒ab受到的摩擦力；
（2）棒对导轨的压力。