巩固练习
1、磁场的理解
2、安培力的计算
导与练P117 1,2,3
例， 一根长为0.2m的通以2A电流的导线， 放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到 磁场力的大小可能是（ BCD ）
A. 0.4N
B. 0.2N C. 0.1N D. 0
如图3－4－8所示在匀强磁场中有下列各种形状 的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各 导线所受的安培力．
图3－4－11
拓展2：如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O 点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线， 当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的 运动情况将是( )C
图3－4－12
解析 根据电流方向和所给定磁场方向的关系 ，可以确定通电导线所受安培力分别如图所示 ．
又因为导线还受重力G和支持力FN，根据力的平衡知，只有 mgsin α A、C两种情况是可能的，其中A中F＝mgsin α，则B＝ ， IL mgtan α C中F＝mgtan α，B＝ . IL 答案 AC

BS cos
为平面与垂直磁场方向 的夹角,当平面与磁场方 向平行时。磁通量=?
二、磁通量（）
当平面转过1800，此时的磁通量又是多少？
BS cos180 BS
。
可见，磁通量虽然是标量，但还是有正负。 正负是用来表示穿过平面的方向。 如果有两个大小相等但方 向相反的磁场同时穿过该 平面。则平面位置的磁感 应强度等于（ ），磁 通量等于（ ）
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中 受到的力
探究： （1）磁场对通电导线有没有力的作用 （2）猜想： 磁场对通电直导线的作用力同哪些 因素有关? （3）什么样的情况下，磁场对通电直导 线的作用力最大? 反之呢？
一、安培力的方向
演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。 2、上下交换磁场的位置以改变磁场 的方向，观察受力方向是否变化。
磁场对电流的作用是电动机的基本原理
直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动 方向可由电流方向和磁极的位置来控制。
2、安培力的综合问题
例1 （2012· 天津理综） 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平 悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通一由M向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改 变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（ A）
安 培 力 方 向 垂 直 于 电 流 和 磁 场 方
【例1】判断下列图中安培力的方向
B F B F I α α I
B
B
B
F I
F I
B
I 30 ° F
α
强调：应用安培力应注意的问题
1、分析受到的安培力时,要善于 把立体图,改画成易于分析受力的平 面图形 2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
请画出磁场、电流和导线受到的力的正视图
• 缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的 电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通 过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。
（二）电动机
实验分析
F
N
F
S
I
通电线圈在磁场中会发生逆时针转动
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡 力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈 还会继续转动 F
N
S
F
线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的 结果使线圈顺时针旋转
为多少？若从初始位置转过90°，则此时穿过线框平
面的磁通量为多少？
【互动探究】(1)若从初位置使框架绕OO′转过60°，则穿
过框架的磁通量变化了多少？
(2)若从初位置使框架绕OO′转过180°，则穿过框架的磁 通量是多少？磁通量变化了多少？
三.安培力的应用 （一）磁电式电表
（一）磁电式电表
【问题】（1）电流表主要由哪几部分组成的？ 电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋 弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。
二、磁通量（）
在磁感应强度为B的匀强磁场中， 当磁场方向与某一面积S垂直时， 则穿过该面积的磁通量
单位：韦伯，简称韦，符号Wb 2
BS
1Wb 1T m
问题：如果面积为S的平面与磁场方向不垂直 时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？
二、磁通量（）
B
S cos
从图示中可以看出：当 平面与磁场方向的夹角 变化时，穿过平面的磁 感线条数也发生变化。 穿过平面的磁感线条数 与平面在垂直磁场方向 上的投影面积穿过的磁 感线条数相等。
磁感线的疏密
特斯拉（T） 磁感应强度的方向 磁场的方向
小磁针在该点N极的受力方向
一、磁感应强度（B）
磁感应强度有大小也有方向，所以是 矢量。如果某点处于多个磁场中则该点的 磁感应强度遵循平行四边形的叠加原理。
两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通相同 强度的电流，方向如图所示，那么两电流在垂直 导线平面所产生的磁场方向向内且最强的区域是 A.区域1 B.区域2 C.区域3 D.区域4
导练P119
θ
θ
Ｂ
M
N
【解析】 画出整个图形的侧视图，选金属 棒为研究对象进行受力分析．可得 F安= mgtanθ
而
θ
① ②
F安= BIL 由①和②得：
BIL tan mg
【例】如图所示的立体图中，质量m，长L， 通有电流为I的导体棒ab静止在水平导轨上， 匀强磁场磁感应强度为B，其方向与导轨平面 成θ角斜向下并与ab垂直，ab处于静止状态． 求： （1）棒ab受到的摩擦力Ff大小和方向 （2）受到的支持力FN．
此时磁通量Φ1=BS.
框架绕OO′转过60°时，
1 磁通量Φ2=BScos60°= 2 BS.框架转过90°时，磁通量
Φ3=BScos90°=0. 答案：BS
1 BS 2
0
4、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度
为B的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？
若使框架绕OO′转过60°，则穿过线框平面的磁通量
FI
FL
F 磁场强弱
二.安培力的大小 为了方便探究安培力的大小 与电流大小和导线长短的关 系，我们采取控制变量法。
电流元：一段长为L的通电导线 中，电流与电线长度的乘积IL
在匀强磁场中，当磁场与通电导线垂直时，下面是通电导线 在不同的磁场中受力的情况
磁场1 磁场2
F （N ） IL(A·m) F （N ） IL(A·m)
磁场感应强度的进一步了解
磁感线只能是定性的描述磁场的性质。
问题：能不能从定量的角度来描述磁场的性质呢？
“磁感应强度”
定量描述磁场的强弱与方向。
一、磁感应强度（B）
规定：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁 怎么比较疏密程度？从量性的角度理解磁 感线条数等于该处的磁感应强度。 感应强度？
磁感应强度的大小
（一）磁电式电表
【问题】（2）为什么电流表可测出电流的 强弱和方向？
测出电流的强弱和方向： 线圈中的电流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角 度就越大—— 根据指针偏转角度的大小，判断被测电流的强弱。 测出电流的强弱和方向： 当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—— 根据指针的偏转方向，判断被测电流的方向。
F
N
S
F
通电线圈最后静止在平衡位置
FNSຫໍສະໝຸດ F（二）电动机定子
转子
彼此绝缘的 两个半圆环
一对与电源 连接的电刷
能够完成改变电流方向的装置叫做换向器
换向器的作用:
• 当线圈刚越过平衡位置时,换向器 自动改变电流的方向使线圈能持续 地转动下去
直流电动机
电动机是把电能转化为机械能的动力机器 使用直流电的电动机叫做直流电动机
2、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度
为B的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？
若使框架绕OO′转过60°，则穿过线框平面的磁通量
为多少？若从初始位置转过90°，则此时穿过线框平
面的磁通量为多少？
【思路点拨】磁通量的大小直接利用公式Φ=BScosα即 可求解，应特别注意α角的大小. 【自主解答】 框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直时α=0,
磁场感应强度：B
F B IL
总结：（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
垂直时：F=BIL
磁场方向与电流方向间的夹角θ时
F B⊥
B
∥
B
（3）公式：
F=I L B sinθ
B
a
F
B
.
.
b
B
B
F
×
B
拓展：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。在通以相同方向的电流时， 为什么相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论。
区别安培定则
与左手定则
探究：电流方向相反时，将 会怎么样？
二.安培力的大小
实验中： （1）当通电直导线垂直匀强磁 场时，导线受到的安培力最大。 （2）当通电直导线平行匀强磁 场时，导线受到的安培力最小 探究：安培力的大小与什么有关？ 电流大小、磁场中导线长短，磁场强弱
答案
A．ILBcos α
B．ILB
C. 2ILB
D．2BIR
E．0
1、安培力的平衡问题
巩固练习：
1.如图所示，在水平匀强磁场中，用两根 相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线 MN，导线中通以从M到N的电流I，此时 绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零， 下列方法中可行的是（ ） A
A． 把电流强度增大到某一值 B． 把电流强度减小到某一值 C． 使电流I反向 D． 使磁场B反向