α
a B在竖直平面内 导轨在水平面内 B α F F=ILB α F=ILB F
B在竖直平面内 导轨在斜面内 B F α y B
x F=ILB
第一节 磁场对电流的作用习题课 （第2课时）
第一节 探究磁场对电流的作用
复习回顾： 1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？
左手定则
2、安培力的大小如何计算？
第一节 探究磁场对电流的作用 回顾：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
规律: 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 右侧视图
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的 平面
第一节 探究磁场对电流的作用 判定以下通电导线所受安培力的方向 B B I I F B F α
方向________.
mgsinθ=BIL
B=mgsinθ/IL
X
G
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为 L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静 止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( )
ABC
A. B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下
第一节 探究磁场对电流的作用 磁电式电流表的工作原理 ⑴线圈所受的磁力矩
第一节 探究磁场对电流的作用
F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又 F 与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁 场所在的平面
B I 示意图
注意：安培力的方向与磁场方向垂直，安培力的方 向与磁场方向不同。
第一节 探究磁场对电流的作用 关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是( BCD )
第一节 探究磁场对电流的作用
固定
˙
˙
×
F
×
自由
˙
×
结论：两电流不平行时，有转到平行且电流方向相同的趋势
×
×
第一节 探究磁场对电流的作用
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 （ ）D A.顺时针方向转动，同时靠近ab
a c d
Fbc 0N Fab Fac 0.69N
也可理解为AC在磁场中 的有效长度等于AB
c
b
I
a
B
第一节 探究磁场对电流的作用 二.安培力的方向
左手定则：
—— 伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直， 让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么拇指所 指方向即为通电直导体在磁场中的受力的方向。
N
×
θ
mg
F
第一节 探究磁场对电流的作用 拓展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________, N B X θ θ G 拓展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________. mg=BIL B=mg/IL B θ F F
如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近， 磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当 线圈内通以如图所示的电流后，判断线圈如何运动？
向左摆动
S N
方法点拨：等效为小磁针
第一节 探究磁场对电流的作用
如图所示，蹄形磁体固定，在磁铁的正上方有一水平放 置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，导线 的运动情况将是 俯视逆时针转动同时向下运动
变大 （1）绳子拉力_______ (变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持 变小 力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
第一节 探究磁场对电流的作用 在倾斜角为θ的光滑斜面上，置一通有电流I，长为L，质 量为m的导体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中静止， 则磁感应强度B为 _________. B
b a
第一节 探究磁场对电流的作用
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
B I B I B I
30 °
0
0.02N
0.02N
第一节 探究磁场对电流的作用
如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流I ＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中， AC=40cm， a 30o，求三角形框架各边所受的安培力 的大小。
B.使磁场反向 C.适当增大电流 D.使电流反向
a
T F安
b
T
M
G
N
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的 弹簧，下面挂一条长为0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时 弹簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长，则棒上应通过的电流的大 小和方向如何？（g=10m/s2)
方向从M到N ，2A
M I N
B
第一节 探究磁场对电流的作用 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.
Fab BIL
Fbc BIL
a
Fabc 2BIL
方向斜向右上方
与水平成45度
第一节 探究磁场对电流的作用 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的大小 【猜想与验证】影响安培力的因素 ①磁场的强弱
②电流的大小
③电流的长度
第一节 探究磁场对电流的作用 一、安培力的大小 （1） 更精确的实验表明：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。
b
c
收获：受力有效长度——电流流入端与流出端连线长度
第一节 探究磁场对电流的作用
如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入 水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入 磁场的过程中,所受的安培力大小变化是( B )
A.逐渐变大 B.先变大后变小
I
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
F 即： B IL
B反映了磁场本身的力的特性，与放入的通电导线无关
第一节 探究磁场对电流的作用
磁场中某处的磁感线如图所示(
B )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
F=ILBSinθ
0
o
F 0
90O
F ILB
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬 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 中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力 等于零，可以( C )
A.适当减小磁感应强度
F
I
F N S N S
F
方法点拨：特殊位置法
第一节 探究磁场对电流的作用
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
a c d
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
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
即F=ILB1，将B1=Bsinθ代入得：
F=ILBsinθ
0o
90O
F 0
F ILB
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
第一节 探究磁场对电流的作用 一.安培力的大小
磁感应强度——定量描述磁场强弱和方向的物理量。
物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所 受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做磁感应强 度。用B表示。
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
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
方法点拨：利用结论
第一节 探究磁场对电流的作用
磁铁静止
B F’ F N S N 桌面对磁铁的摩擦力 有 _______( 有,无) 水平向右 方向_______. 方法点拨：善于利用牛顿第 三定律 F S
纵向
方法点拨：利用平行电流间关系的结论
第一节 探究磁场对电流的作用
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(C )
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长 C.弹簧上下振动 D.弹簧仍静止不动
S
第一节 探究磁场对电流的作用
引入新课
第一节 探究磁场对电流的作用 • 在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过 来，磁体对电流有无力的作用呢？ • 如果我们把通电导体在放在磁场中，会有怎样的现象？ 实验装置
第一节 探究磁场对电流的作用 实验现象 • 1、闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动. • 2、磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向 发生改变. • 3、电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向 也发生了改变. 实验结论 • 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动，说明通电 导体在磁场受到力的作用. • 磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关.