通电导线在磁场中收到的力
邑
中
学
提问回顾: 武 • 1.当通电导线与磁感线垂直时,即电流方向与磁感 • 线垂直时,所受的安培力线平行时,所受安培力为 零 . 思考探究: 当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时, 导线受的安培力多大呢?
邑
中
学
当电流与磁场方向夹θ角时:
B//
武
B
N F
× 得:
mg
学
武
邑
中
学
中 (2)改变电流的方向 观察现象:__________
学
展示成果:
武
磁场 方向、________ 电流 安培力的方向和_______ 方向有关系。 深入探究:
安培力的方向跟磁场方向和电流方向的具体 关系如何?
邑
中
学
武
I
I F F B
邑
中
I F
B
I F
学
B
B
展示成果:
武
邑
中
磁场 方向垂直,又跟 安培力的方向既跟_______ 电流 方向垂直,也就是说,安培力的方 _______ 磁感线和导线 向总是垂直于____________________ 所在 的平面。 引出判断安培力的方向的方法 --------左手定则
学
画出通电导线所受安培力的方向(学会从立体图演变成平面图)
武
B
a b
B
a
邑
b B 中 ×
F
. .
B
×
F F=BIL F=BIL
学
武
B
B
邑
中
B F
.
B
×
F
学
安培力作用下的平衡
武
邑
中
通电导线ab长为L,电流强度I,磁 感应强度B,光滑导轨与水平夹角 为θ,导体处于静止状态,求导体 质量。 解析:分析受力
武
动手试试:画出安培力的方向。
武
邑
中
F垂直纸面向里
学
扩展探究 • 5.通电平行直线电流间的作用情况
武
邑
中
学
合作探究:
武
邑
中
I1
F2
I2
I1
F1
I2
电流方向相同
学
1
2
电流方向相同
1
2
合作探究:
武
邑
中
I1
I2
F4
I1
F3
I2
电流方向相反
学
3
4
电流方向相反
3
4
展示成果:
武
同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
B
邑
B⊥
将磁感应强度B分解 为与导线垂直的分 量B⊥和与导线平行 的分量B//。 B B sin
B// B cos
中
展示成果: F = ILB⊥= ILBsinθ
因B//不产生安培力 ,导线所受安培力 是B⊥产生的。
学
(θ为B与L的夹角)
当电流与磁场方向夹θ角时:
L在垂直于磁场方
武 向上的“有效长 度”:
邑
中
展示成果: (θ为B与L的夹角)
学
• 1.原理:安培力与电流的关系. • 2.构造:磁铁、线圈、 邑 • 螺旋弹簧、指针、软铁、 • 极靴.如图所示.
武
中
学
• 3.特点:两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱, 使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,使线圈平面 武 都与磁场方向平行,从而使表盘刻度均匀. • 4.工作原理:如图所示是线圈在磁场中受力的示 邑 意图.当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用, 由左手定则知,线圈左右两边所受的安培力的方向 相反,于是架在轴上的线圈就要转动,通过转轴收 中 紧螺旋弹簧使其变形,反抗线圈的转动,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.
学
武
邑
中
• 线圈中的电流方向改变时,安培力的方向 随着改变,指针的偏转方向也随着改 变.所以,根据指针的偏转方向,可以知 道被测电流的方向.
学
武
• 5.优缺点:优点是灵敏度高,可以测出 很弱的电流;缺点是线圈的导线很细, 邑 允许通过的电流很弱.如果希望它测量 较大的电流值,就要扩大其量程.
中
学
学
4.左手定则: 武 伸开左手,使大拇指跟其余 四个手指垂直,并且都和手
邑
掌在一个平面内,让磁感线
从掌心进入,并使四指指向 电流的方向,这是拇指所指
中 的方向就是通电导线在磁场
中所受安培力的方向。
学
• 4.对左手定则的理解 • (1)安培力方向的特点: 邑 • F⊥B,F⊥I,即F垂直于B、I决定的 平面. 中• (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安 培力的方向仍垂直电流与磁场所决定的 平面,所以仍可用左手定则来判断安培 学 力的方向,只是磁感线不再垂直穿过手 心.
【当堂检测】
武 一根有质量的金属棒MN两端用细软导线连接后悬 挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的 匀强磁场中,棒中电流方向从M流向N,如图所示, 此时棒受到导线对它的拉力作用.为使拉力等于零, 可以( ) B A.适当减小磁感应强度 B.适当增大电流 C.使磁场反向 D.使电流反向
邑
中
武
邑
中
学
武
•第4节 通电导线在磁场中受 到的力
邑
中
学
教材要点解读
对应学生用书P91
武
邑
• 1.安培力 • 通电导线在磁场中受到的力称为安培力.
•
F=BIL
• 2.决定安培力方向的因素 中 • 提出问题:安培力方向与哪些因素有关呢? • 学生活动:学生猜想
学
演示实验:按照如图所示进行实验。
武
邑
布置任务: (1)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向 观察现象:__________