通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力資料1820年9月11日，安培在法國科學(xué)院聽到關(guān)于奧斯特實(shí)驗(yàn)的報(bào)告后，引起極大興趣，第二天就重做了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，并于9月18日向法國科學(xué)院報(bào)告了第一篇論文，提出磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系服從右手定則(以后這個(gè)定則被命名為安培定則)．以后又在短時(shí)間里，通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)歸納，提出數(shù)篇論文，闡述了各種形狀的曲線載流導(dǎo)體之間的相互作用；提出了表示通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力情況的公式，稱為安培力公式；發(fā)現(xiàn)了環(huán)路定律；并且在1821年1月提出了著名的分子電流假說，認(rèn)為每個(gè)分子的圓電流形成一個(gè)小磁體，這是形成物體磁性的原因．安培還第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱為“電動(dòng)力學(xué)”．安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候，表現(xiàn)出來的磁性和磁鐵相似，據(jù)此他創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管．1836年6月10日，安培因患急性肺炎在馬賽去世，終年61歲．后人為了紀(jì)念安培，用他的名字來命名電流的單位．SI制中基本單位“安培”是國際單位制的7個(gè)基本單位之一．“安培”的定義是：在真空中，截面可忽略的兩根相距1m的無限長(zhǎng)平行圓直導(dǎo)線內(nèi)通以等量恒定電流時(shí)，若導(dǎo)線間相互作用力在1m長(zhǎng)度上為2×10－7N，則每根導(dǎo)線中的電流為1A(1948年第9屆國際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn))．1．安培力的大小磁場(chǎng)對(duì)________的作用力叫安培力．其公式為F＝ILBsinθ，式中θ為________之間的夾角．2．安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓________穿入手心，并使伸開的四指指向________，那么，______的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．(2)安培力方向的特點(diǎn)：F________B，F(xiàn)________I，即F垂直于B和I所決定的平面．(注意：B和I可以有任意夾角)答案：1．電流；導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度B2．(1)磁感線垂直電流的方向大拇指所指(2)⊥

⊥3．常用的電流表是磁電式儀表，其構(gòu)造是：在________磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，上面繞有________，它的轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針．線圈的兩端分別接在兩個(gè)螺旋彈簧上．碲形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是________分布，不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線________．磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是______，可以測(cè)_____的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流_______．答案：蹄形線圈均勻輻向平行靈敏度高很弱很弱一、安培力的方向1．安培力的定義:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力．2．安培力的方向判定方法——左手定則用左手定則判斷安培力的方向：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指方向即為安培力方向．安培力方向的特點(diǎn)：F垂直B，F(xiàn)垂直I，即F垂直于B和I所決定的平面．(注意：B和I可以有任意夾角)FIBFIBααBBIFαBI判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向30°FFIIIBBB變式遷移1.如右圖所示，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何？解析：兩根導(dǎo)線的電流間的相互作用力是通過電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而作用的，要分析AB受力，必須先畫出CD產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，由左手定則可判知AB受到的磁場(chǎng)力指向CD；用同樣方法先畫出AB產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，可判知CD受到的磁場(chǎng)力指向AB，因而兩同向電流是互相吸引．因AB和CD之間的安培力是一對(duì)相互作用力，所以在判斷出AB受力后，也可根據(jù)牛頓第三定律判斷出CD所受安培力的方向．答案：AB受到指向CD的磁場(chǎng)力，CD受到AB的磁場(chǎng)力，它們之間的安培力是一對(duì)相互作用力，因通入相同方向電流而相互吸引．問題：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)生相互作用用學(xué)過的知識(shí)加以判斷同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流如下圖所示的通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力分析正確的是()解析：注意安培定則與左手定則的區(qū)分，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力用左手定則．答案：C二、安培力的大小1．安培力的大小與導(dǎo)線放置有關(guān)．(1)、導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)安培力最大，F(xiàn)max＝BIL（2）、當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力最小，F(xiàn)＝0；

（3）、其他情況下，0＜F＜Fmax.如圖，F(xiàn)＝BIL·sinθ，θ是B與I的夾角．有效長(zhǎng)度：彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度等于連接在兩端點(diǎn)直線長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流沿始端流向末端。如圖：將長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如下圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向．解析：由左手定則和安培力的計(jì)算公式得：(1)因?qū)Ь€與磁感線平行，所以安培力為零；(2)由左手定則知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右，大小F＝BIL＝1×0.1×0.2N＝0.02N；(3)安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上，大小F＝BIL＝0.02N.答案：(1)0導(dǎo)線與磁感線平行(2)0.02N安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右(3)0.02N安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上．變式遷移2.一段通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示．在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力()A．大小不變，方向不變B．由零增大到最大，方向時(shí)刻改變C．由最大減小到零，方向不變D．由零增大到最大，方向不變解析：導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)前，電流方向與磁場(chǎng)方向平行，導(dǎo)體不受安培力；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度后，電流與磁場(chǎng)不再平行，導(dǎo)體受到安培力的作用；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過90°時(shí)，電流與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)導(dǎo)體所受安培力最大．根據(jù)左手定則判斷知，力的方向始終不變．選項(xiàng)D正確．答案：D三、磁電式儀表1．電流表的構(gòu)造如右圖所示，在一個(gè)磁性很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流經(jīng)過這兩個(gè)彈簧流入線圈．2．電流表的工作原理如圖所示，磁場(chǎng)的方向總沿著徑向均勻輻射地分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，保證B的大小不發(fā)生變化，且安培力的方向與線圈垂直．當(dāng)電流通過線圈時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大，I與指針偏角θ成正比，表盤刻度均勻(均勻、不均勻)．所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大?。?．優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱．有一個(gè)電流表接在電動(dòng)勢(shì)