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通电导线在磁场中受到的力(课堂PPT)


2、通过阅读课本,会计算匀强磁场中安培 力的大小。并知道在不同的情况下安培力 的计算方法。
3、通过阅读课本,知道磁电式电流表的构
造以及运用安测量电流大小和方向的基本
原理。
3
蹄形磁铁的磁场磁感线
4
做实验,回答问题
观看安培力方向与哪些因素有关的实验, 注意下列问题:
1、通过实验得出安培力的方向与哪些因素 有关?
)A
A. 磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大,受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大,不受桌面摩擦力作用
第三章 第四节
通电导线在磁场中受到的力
复习提问:
1、磁感应强度的定义式 2、通电直导线的磁场方向及判断
安培在研究磁场与电流的相互作用方面 做出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把 通电导线在磁场中受的力称为安培力。
2
学习目标
1、通过实验,知道安培力的方向与哪些因 素有关,总结用左手定则判断安培力方向 的方法。
=0.69N
b பைடு நூலகம்a
15
B
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴(软铁制成) 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形 铁芯(软铁制成)。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。 16
[问题]电流表中磁场分布有何特点呢?
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.所 谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线 都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置, 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度. [问题]该磁场是否匀强磁场?
该磁场并非匀强磁场
[问题]该磁场的特点?
在以铁芯为中心的圆圈上,
各点的磁感应强度B 的大小是相等的.
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2、电流表的工作原理
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2、磁场对电流的作用力与电流成正比,因而 线圈中的电流越大,安培力产生的力矩也越大, 线圈和指针偏转的角度也越大,因而根据指针 的偏转角度的大小,可以知道被测电流的强弱。
的大小和方向
B
I
B
IF
FI
30°
B
0.02N
0
0.02N
垂直导线斜
水平向右
向左上方
例4.如图所示直角三角形abc组成的导 线框内通有电流I=1A,处在方向竖直 向下的匀强磁场B=2T中, ac=40cm, 求三角形框架各边所受的安培力。
ɑ=300
Fab=Fac
c
Fbc = 0N =BILSin600
同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
阅读课本,回答问题
1、当导线垂直于磁场放置时,所受的 安培力大小为多少? 2、当导线平行于磁场放置时,所受的 安培力大小为多少? 3、如果导线与磁场的方向成θ角时,如 何计算安培力?
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二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时: F = ILB (B⊥L)
表盘的刻度均匀,θ∝I 3、当线圈中的电流方向发生变化时,安培力的 方向也随之改变,指针的偏转方向也发生变化, 所以根据指针的偏转方向,可以知道被测电流 的方向。
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电流表的特点
1、灵敏度高,可以测量很弱的电流, 但是绕制线圈的导线很细,允许通 过的电流很小; 2、电流和安培力成正比,所以电流 表的刻度是均匀的; 3、电流方向改变,安培力方向也 改变,线圈朝相反方向转动。
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如图所示,在玻璃皿的中心放一个 圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆 环形电极,将两电极接在电池的两 极上,然后在玻璃皿中放入盐水, 把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中, N极在下,S极在上,盐水就会旋转 起来.
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巩固练习
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( C)
2、安培力的方向与这些因素的方向有何关 系?
3、在表示各个方向时,它们与左手的关系 如何?
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一.安培力的方向
左手定则:伸开左手, 使拇指与四指在同一平 面内并跟四指垂直,让 磁感线穿入手心,四指 指向电流的向,这时拇 指所指的就是通电导体 所受安培力的方向。
B I F
7
【例1】画出图中所受安培力的方向。
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。
F
F
F
垂直于纸面向里
注:安培力的方向既与导线垂直,又与磁感应强 度垂直。即:垂直于(B与I)决定的平面。
【例2】画出图中通电导线棒所受安培力的方 向。
F F
平面图--侧视图
平行电流间的相互作用
B I F
2.当电流与磁场方向平行时: F = 0 (B//L)
3.当电流与磁场方向夹θ角时:
B1
B2
F = ILBsinθ
B
F
B⊥
B
B∥
I
(θ为B与L的夹角)
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
练习2:安培力方向的判断
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。
B
F=0
I
F
B
I
B
F I
B I
F=0
B FI
BI
30 F
°
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3 、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正
中央的上方固定一根直导线MN,导线与磁场垂直,
给导线通以由N向M的电流,则(
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