第4節(jié)

通電導線在磁場中受到的力第一章磁場一、知識回顧如何描述磁場強弱？（條件：通電導線與磁感線方向垂直）說明：通電導線在磁場中受到力的作用安培力(Ampereforce)通電導線在磁場中受到的力稱為安培力。

安德烈·瑪麗·安培（André-MarieAmpère，1775年1月20日—1836年6月10日），法國里昂人，物理學家、化學家和數(shù)學家。安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究，他被麥克斯韋譽為“電學中的牛頓”。在電磁作用方面的研究成就卓著。電流的國際單位安培即以其姓氏命名。一、安培力的方向視頻結果分析：試畫出下述兩實驗結果的主視圖BBIFIF分析表明：通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關F、B、I方向關系遵循左手定則BIF左手定則：伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內;讓磁感應線從掌心進入,并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是安培力的方向再次提醒：一定要使用左手！(左力右電磁）安培力方向既與電流方向垂直又與磁場方向垂直，即垂直于電流和磁場所在的平面安培力方向的判斷

自由固定FF

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解析：兩電流不平行時，有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢例題II（1）在勻強磁場中，在通電直導線與磁場方向垂直的情況下，導線所受安培力F等于磁感應強度B、電流I和導線的長度L三者的乘積。問題:如果既不平行也不垂直呢？即：（2）平行時：BθI二、安培力的大小IB把磁感應強度B分解為兩個分量：一個分量與導線垂直B1=Bsinθ另一分量與導線平行B2=Bcosθ平行于導線的分量B2不對通電導線產(chǎn)生作用力，通電導線所受作用力僅由B1決定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1將B1=Bsinθ代入得通電直導線與磁場方向不垂直的情況分析：公式：F=ILBsinθθ表示磁場方向與電流方向間的夾角（注：在中學階段，此公式僅適用于勻強磁場）問題1:若B與I不垂直時，F(xiàn)安與B和I方向關系可以概括為哪句話？這時左手定則對磁感應線有何要求？結論：F一定與B垂直，一定與I垂直。但B與I不一定垂直。問題2：F、B、I一定兩兩垂直嗎？注意：LF=BILF=BIL中的L為有效長度LLL思考與討論試指出下述各圖中的安培力的大小。例題：如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱悖刹捎媚男┓椒ǎ?)A、適當增大電流IB、將電流反向并適當改變大小C、適當增大磁場D、將磁場反向并適當改變大小ACabIBacbI如圖所示，直角三角形abc組成的導線框內通有電流I＝1A，并處在方向豎直向下的勻強磁場B＝2T中，AC=40cm，，求三角形框架各邊所受的安培力。

鞏固練習第二課時知識回顧：1.通電導線在磁場中受到的力稱為安培力。2.安培力的方向：左手定則：伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內;讓磁感應線從掌心進入,并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是安培力的方向兩條導線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動，當通以如圖所示電流后，cd導線將（）A.順時針方向轉動，同時靠近abB.逆時針方向轉動，同時離開abC.順時針方向轉動，同時離開abD.逆時針方向轉動，同時靠近ababcd

鞏固練習D3.安培力的大小：公式：F=BILsinθθ表示磁場方向與電流方向間的夾角

鞏固練習1、磁電式電流表的構造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯。鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉動。.三、磁電式電流表電流表構造中最大的特點就是在蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻的輻向分布的（即沿直徑方向分布），如圖所示。

這樣的構造使得線框在轉動過程中，其平面始終與磁場平行，即受到安培力的線框中的兩邊始終與磁場垂直。電流表的工作原理如圖所示，當電流通過線圈時，線圈上跟軸線平行的兩邊在安培力作用下，使線圈繞軸線轉動，從而使螺旋彈簧被扭動。當安培力產(chǎn)生的力矩和彈簧的扭轉力矩相平衡時，線圈才停止轉動。θ

由于安培力與電流成正比，當線圈中流入的電流越大時，線圈上產(chǎn)生的安培力越大，線圈和指針轉過的角度也越大。因此，根據(jù)指針偏轉角度的大小，可以知道被測電流的強弱。

由左手定則可知，當流入線圈中的電流方向改變時，線圈上產(chǎn)生的安培力的方向也改變，從而使線圈和指針偏轉的方向也改變。所以，根據(jù)指針偏轉的方向，可以知道被測電流的方向。θ=nBIS/k電流表的特點1、靈敏度高，可以測量很弱的電流，但是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很??；2、電流和安培力成正比，所以電流表的刻度是均勻的；3、電流方向改變，安培力方向也改變，線圈朝相反方向轉動。下列措施可以提高電流表線圈的靈敏度的是（）（注：電表的靈敏度可以表示為c=θ/I=nBS/k）A、增加線圈的匝數(shù)；B、增強磁極間的磁感應強度；C、減小線圈的電阻；D、換用不易扭轉的彈簧AB

鞏固練習在垂直紙面向里的勻強磁場B中，有一個垂直磁感線的環(huán)形線圈，通有順時針電流I，如圖所示，則下列敘述中正確的是()A、環(huán)形線圈所受的磁力的合力為零B、環(huán)形線圈所受的磁力的合力不為零C、環(huán)形線圈有收縮的趨勢D、環(huán)形線圈有擴張的趨勢AD

鞏固練習把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來,使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸,并使它組成如圖所示的電路,當開關接通后,將看到的現(xiàn)象是()A.彈簧向上收縮B.彈簧被拉長C.彈簧上下振動D.彈簧仍靜止不動SC

鞏固練習一根長為0.2m的電流為2A的通電導線，放在磁感應強度為0.5T的勻強磁場中，受到的安培力大小可能是（）BCDA、0.4N B、0.2N C、0.1N D、0×試畫出下列各圖中安培力的方向：

鞏固練習試畫出下列各圖中通電導體棒ab所受安培力的方向：

鞏固練習

如圖所示，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內壁放一個圓環(huán)形電極，將兩電極接在電池的兩極上，然后在玻璃皿中放入鹽水，把玻璃皿放入蹄形磁鐵的磁場中，N極在下，S極在上，鹽水就會旋轉起來．(1)猜想一下，鹽水轉動的方向，并實際做一做實驗來驗證．(2)探究鹽水旋轉的原因．

鞏固練習答案：(1)通過左手定則判定，鹽水從上向下看逆時針旋轉．(2)鹽水中形成了由邊緣指向中心的如圖所示的電流，由于磁場方向向上，故鹽水逆時針旋轉．如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向外的電流，則（）A．磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B．磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C．磁鐵對桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用D