1、第三章 磁 場,第 四 節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場 中受到的力,復(fù)習(xí)鞏固,歷史上最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的人物是誰呢？,思考與討論,反過來思考：磁針對通電導(dǎo)線也有力的作用！,奧斯特：通電導(dǎo)線對磁針有力的作用,磁場對通電導(dǎo)線也有力的作用安培力。,新課引入,安培力：通電導(dǎo)線在磁場中受到的力,一、安培力的方向,演示：按照右圖所示進行實驗。 1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。 2、上下交互磁場的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化。,問題探究,安培力的方向與哪些因素有關(guān)？,問題探究,實驗記錄與分析,1.實驗裝置簡化圖,2.實驗結(jié)果記錄表,問題探究,N,電流的方向：垂直于紙面向外,記錄1,實驗1

2、,問題探究,N,電流的方向：垂直于紙面向里,記錄2,實驗2,問題探究,電流的方向：垂直于紙面向里,記錄3,實驗3,問題探究,S,電流的方向：垂直于紙面向外,記錄4,實驗4,問題探究,實驗結(jié)果,問題探究,向左,向右,向右,向左,演示1：磁場方向：向下 電流方向：向外 受力方向：向右,演示2：磁場方向：向下 電流方向：向內(nèi) 受力方向：向左,演示3：磁場方向：向上 電流方向：向內(nèi) 受力方向：向右,演示4：磁場方向：向上 電流方向：向外 受力方向：向左,結(jié)果分析,左手定則：伸開左手，大拇指跟其余四指垂直，并且跟手掌在同一平面內(nèi)，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，大拇指所指的方向

3、就是直導(dǎo)線所受安培力的方向。,問題探究,30,I,I,I,B,B,B,例1.判斷安培力的方向,F=0,F=0,典例精析,例2.畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。,平面圖側(cè)視圖,典例精析,如圖所示，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)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(zhuǎn)起來,(1) 猜想一下，鹽水轉(zhuǎn)動的方向 (2) 探究鹽水旋轉(zhuǎn)的原因,思考,問題探究,答案： (1)通過左手定則判定，鹽水從上向下看逆時針旋轉(zhuǎn) (2)鹽水中形成了由圓形電極指向柱形電極的如圖所示的電流，由于磁場方向向上，故鹽水逆時針

4、旋轉(zhuǎn),問題探究,思考：平行通電導(dǎo)線間是相互吸引還是相互排斥？,問題探究,1.同向電流相互吸引 2.反向電流相互排斥。,結(jié)論:,同向電流,反向電流,試?yán)米笫侄▌t分析他們之間的作用力,問題探究,二、安培力的大小,FILB,當(dāng)BI時,F0,當(dāng)B和I夾角為時，F(xiàn)的方向？F的大小?,當(dāng)BI時,問題探究,把磁感應(yīng)強度B分解為兩個分量：,平行于導(dǎo)線的分量B2不對導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定,F=I LBsin,通電直導(dǎo)線與磁場方向不垂直的情況怎樣處理？,問題探究,安培力大小公式： F=ILBsin,表示磁場方向與電流方向間的夾角,注：在中學(xué)階段，此公式僅適用于勻強磁場,問題1:若B與I不

5、垂直時，F(xiàn)安與B和I方向關(guān)系可怎樣概括？,說明：,結(jié)論：F一定與B垂直，一定與I垂直。但B與I不一定垂直。,問題探究,例3.如右圖所示的各圖中，磁場的磁感應(yīng)強度大小相同，導(dǎo)線兩端點距離均相等，導(dǎo)線中電流均相等，則各圖中有關(guān)導(dǎo)線所受的安培力的大小的判斷正確的是(),Ad圖最大Bb圖最大 C一樣大 D無法判斷,答案：C,典例分析,例4如圖1所示，垂直折線abc中通入I的電流。ab=bc=L，折線所在平面與勻強磁感強度B垂直.abc受安培力等效于ac（通有ac的電流I）所受安培力，即F1=_，方向同樣由等效電流ac判定為在紙面內(nèi)垂直于ac斜向上，同理可以推知： 如圖2所示，半圓形通電導(dǎo)線受安培力F2

6、= _如圖3所示，閉合的通電導(dǎo)線框受安培力F3=_,2BIL,0,計算安培力的大小時，L是指導(dǎo)線在垂直磁場方向上的有效長度,典例分析,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）。,鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉(zhuǎn)動。,.,三、磁電式電流表,問題探究,問題電流表中磁場分布有何特點呢？ 表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的,在以鐵芯為中心的圓圈上， 各點的磁感應(yīng)強度B 的大小是相等的.,該磁場并非勻強磁場,特點,問題探究,2、電流表的工作原理,問題探究,2、表盤的刻度均勻，I,3、當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。,問題探究,0,0.02N 水平向右,0.02N 垂直導(dǎo)線，斜向左上方,1.將長度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強度為1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向,I,B,I,B,30,I,B,課堂練習(xí),2.如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細(xì)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