磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（第一課時(shí)）,1,一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)公式,二、安培定則的內(nèi)容,1、直線電流的磁場(chǎng),讓右手彎曲的四指與環(huán)行電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)行導(dǎo)線軸線上磁感線的方向,右手握住導(dǎo)線讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞方向,2、環(huán)形電流的磁場(chǎng)(通電螺線管的磁場(chǎng)),復(fù)習(xí)回顧,2,導(dǎo)入,安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力稱為安培力，是為了紀(jì)念法國(guó)物理學(xué)家安培而命名的。,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用,3,在電場(chǎng)中，電場(chǎng)力的方向要么與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，要么就與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。那么，在磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線所受到的安培力的方向是不是也和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同或者相反呢？,問題探究,不是,那么，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與哪些因素有關(guān)呢？,4,一、安培力的方向,通過這兩種情況的分析，我們就可以了解導(dǎo)線受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系。,演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,猜想：由F=BIL猜想，F(xiàn)的方向可能和誰有關(guān)？,-控制變量法,5,實(shí)驗(yàn)表明：,上述兩實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正視圖：,（2）安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。,（1）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。,I,F,B,a,b,c,d,6,FBFIF一定垂直于I和B所決定的平面,左手定則,伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。,B不一定垂直I,7,F,例1、判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向,A,B,C,D,典型例題,8,鞏固練習(xí),30,I,I,I,B,B,B,練習(xí)1判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向,9,例題2,典型例題,已知磁場(chǎng)方向與通電導(dǎo)線垂直，請(qǐng)畫出圖中第三個(gè)物理量的方向。,鞏固練習(xí),練習(xí)2,已知磁場(chǎng)方向與通電導(dǎo)線垂直，請(qǐng)畫出圖中第三個(gè)物理量的方向。,F,I,10,例題3學(xué)會(huì)從立體圖演變成平面圖。,典型例題,I,11,練習(xí)3畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。,鞏固練習(xí),12,二、安培力的大小,問題：如果通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直時(shí)呢？,(為B與L的夾角),注意：（1）F=BIL僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)（2）L的意義是垂直于磁場(chǎng)的長(zhǎng)度。,F=BIL,通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)：,通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)：,F=0,實(shí)驗(yàn)表明：,F=BILsin,演示,13,如下圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，通入導(dǎo)線的電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求各導(dǎo)線所受到的安培力。,如何尋找導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,典型例題,14,如下圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中用兩根柔軟的細(xì)線將金屬棒ab懸在水平位置上，已知金屬棒長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m,質(zhì)量m=0.01kg,B=0.4T,欲使懸線的張力為零，求金屬棒中的電流的大小與方向？（g=10m/s2),典型例題,例題5：,電流由a流向b,課外作業(yè),15,磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（第二課時(shí)）,16,復(fù)習(xí)：,1、如何判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力的方向？,2、安培力的大小如何計(jì)算？,3、在運(yùn)用安培力公式時(shí)應(yīng)注意什么？,17,如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。在什么情況下兩條導(dǎo)線相互吸引，什么情況下相互排斥？請(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行討論并做出預(yù)測(cè)，然后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕念A(yù)測(cè)。,電流方向相反時(shí)，將會(huì)排斥,電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引,合作探究,分析通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。,18,兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì),例題分析：在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)：,例,19,N,S,I,F,F,N,S,F,俯視先逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，再向下運(yùn)動(dòng)。,例,20,（1）繩子拉力_(變大,變小,不變)（2）桌面對(duì)磁鐵的支持力_（3）桌面對(duì)磁鐵的摩擦力_(有,無).,變大,變小,無,桌面對(duì)磁鐵的摩擦力_(有,無)方向_.,有,水平向右,例,21,強(qiáng)化訓(xùn)練,練習(xí)2：,如圖，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則()A.磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用,強(qiáng)化訓(xùn)練,22,例：如圖，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖所示的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？,向左擺動(dòng),23,例如圖,在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)線圈，磁鐵水平放置，其軸線與線圈共面并通過線圈的圓心，當(dāng)線圈中的電流沿圖示方向時(shí)，線圈將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？,從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向右擺動(dòng),24,1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況,一、判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)問題的基本方法,25,例：在傾斜角為的光滑斜面上,置一通有電流I,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場(chǎng)中靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為_.,26,引申1：欲使它靜止在斜面上,外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為_,方向_.,引申2：欲使它靜止在斜面上,且對(duì)斜面無壓力,外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為_,方向_.,X,G,N,F,B,mgsin=BIL,B=mgsin/IL,mg=BILB=mg/IL,X,G,F,B,27,練習(xí)6：,如圖，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m0.2kg的金屬棒ab，電源電動(dòng)勢(shì)E12V，內(nèi)阻r0.3，磁場(chǎng)方向垂直軌道所在平面，已知B0.8T。欲使棒ab在軌道上保持靜止，滑動(dòng)變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大？,強(qiáng)化訓(xùn)練,28,二、安培力作用下的平衡,解題思路1、確定研究對(duì)象2、受力分析（必要時(shí)將立體圖轉(zhuǎn)化為截面圖）3、列平衡方程求解（必要時(shí)結(jié)合閉合電路歐姆定律）,29,三、磁電式電流表,1、磁電式電流表的構(gòu)造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成）、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。,最基本的是磁鐵和線圈。,鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。,電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn),電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布,30,2、電流表的工作原理,1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流通過線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭