1、第三章 磁 場,第 四 節(jié) 通電導線在磁場 中受到的力,一、安培力的方向 1安培力：通電導線在_中受的力 2決定安培力方向的因素： (1) _方向；(2) _方向 3左手定則：如右圖所示，伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且拇指與手掌在同一平面內讓磁感線從_進入并使四指指向_，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向,磁場,磁場,電流,掌心,電流的方向,課前預習,4安培力的特點 與電流方向、磁感應強度的方向都_，即安培力F_于B和I決定的平面 二、安培力的大小 1當長為L的導線，垂直于磁場B放置，通過的電流為I時，F(xiàn)_，此時電流受力最大 2當磁感應強度B的方向與通電導線_時，

2、導線受力為零,垂直,垂直,ILB,平行,課前預習,3當磁感應強度B的方向與通電導線方向成角時，F(xiàn)_.其中Bsin 是B垂直于電流方向的分量 三、磁電式電流表 1基本組成部分：磁鐵和放在磁鐵兩極之間的_ 2工作原理：如右圖所示，磁場的方向總沿著_均勻輻射地分布，在距軸線等距離處的磁感應強度的大小總是_的，保證B的大小不發(fā)生變化，且安培力的方向與線圈平面_,ILBsin,線圈,徑向,相等,垂直,課前預習,當電流通過線圈時，導線受到安培力的作用，線圈轉動，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉動，電流越大，安培力就_，螺旋彈簧的形變也就_ ，I與指針偏角成正比，表盤刻度 _(選填“均勻”、“不均勻”)所以，從線

3、圈偏轉的角度就能判斷通過電流的大小 3優(yōu)、缺點：優(yōu)點是_高，能測出很弱的電流；缺點是線圈的導線很細，允許通過的電流很弱.,越大,越大,均勻,靈敏度,課前預習,新課教學,一、安培力,1、定義：磁場對電流的作用力稱為安培力，是為了紀念安培而命名的。,實驗表明：通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關。,思考與討論,在電場中，電場強度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么，在磁場中，磁感應強度的方向是不是通電導體在磁場中的受力方向呢？,新課教學,實驗結果分析,試畫出下述兩實驗結果的正視圖：,新課教學,2、左手定則,實驗結論：安培力的方向既跟磁場方向垂直FB，又跟電流方向垂直FI，故安培力的方

4、向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面，即：F安BI平面,伸開左手：,磁感線垂直穿入手心,四指指向電流的方向,大拇指所受安培力的方向,新課教學,思考與討論,如圖所示，當通電導線的電流垂直紙面向外，磁場豎直向上時，導線所受的安培力水平向左，現(xiàn)在若將電流方向和磁場的方向同時反向，則安培力的方向是不是也反向？,結論：當電流方向和磁場方向同時反向時，安培力方向不變。,新課教學,例1.請根據(jù)圖中給出的條件，運用左手定則，求出各圖中第三個物理量的方向,解題思路,明確兩個已知量的方向,左手定則,判斷第三個量的方向,甲：F垂直于紙面向里乙：F垂直于紙面向里 丙：I由左向右?。篎垂直于I斜向右下方,新課教學,1

5、.如圖，直導線通入垂直紙面向里的電流，在下列勻強磁場中，能靜止在光滑斜面上的是(),解析：通電直導線若能靜止在光滑的斜面上，其受到的安培力方向應在如圖所示范圍內,由左手定則判斷可知,只有A正確,答案：A.,新課教學,思考與討論,前面，我們曾提到兩條互相平行的通電直導線，當通以同向電流時互相吸引，而通以反向電流時會互相排斥，試用剛學的知識解釋。,A的磁場,C的磁場,B的磁場,D的磁場,新課教學,電流之間通過磁場產生的相互作用力,新課教學,二、安培力的大小,（1）IB時，電流所受的安培力最大,F=BIL,（2）IB時，電流所受的安培力最小，F(xiàn)=0,（3）當導線方向與磁場方向成時，安培力介于最大值和

6、最小值之間：F安=BILsin,1、大小：當導線方向與磁場方向垂直時，通電導線在磁場中受到的安培力的大小，與導線長度成正比，與電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。,2、公式：F=BILsin,B,B,）,新課教學,對公式F=BIL的理解,（1）B垂直于I,勻強磁場，直導線,（2）不垂直變垂直(分解B，或投影L),（3）彎曲導線變成直導線，L是有效長度，不一定是導線實際長度,若是彎曲導線，可視為起點到終點的一條通電直導線。,新課教學,例2. 一段通電導線垂直于磁場方向放入勻強磁場中，導線中的電流方向自上而下，如圖所示在導線以其中心點為軸逆時針轉動180的過程中，導線受到的安培力() A大小不變

7、，方向不變 B大小由最大減小到零再增至最大，方向時刻改變 C大小由最大減小到零再增至最大，方向不變 D大小由最大減小到零再增至最大，方向由垂直紙面向外變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?新課教學,A大小不變，方向不變 B大小由最大減小到零再增至最大，方向時刻改變 C大小由最大減小到零再增至最大，方向不變 D大小由最大減小到零再增至最大，方向由垂直紙面向外變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?思路引導,1.分段分析：090、90180 2.每一段由電流和磁場方向的夾角判斷力的大小 3.每一段由電流與磁場的方向再結合左手定則判斷力的方向,答案：D,新課教學,1、電流表的構造,在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間，有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外

8、面套有一個可以繞軸轉動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經過這兩個彈簧流入線圈。,蹄形磁鐵,鐵芯,繞有線圈的鋁框,螺旋彈簧,指針,刻度表,三、磁電式電流表,新課教學,1.在蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的（即沿直徑方向分布），如圖所示。,2.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。,新課教學,2、電流表的工作原理,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。當安培力產生的力矩和彈簧的扭轉力矩相平衡時，線圈才停止轉動。,新

9、課教學,(1)線圈中流入的電流越大，線圈上產生的安培力越大，線圈和指針轉過的角度也越大。根據(jù)指針偏轉角度的大小，可以知道被測電流的強弱。,(2)流入線圈中的電流方向改變時，線圈上產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。根據(jù)指針偏轉的方向，可以知道被測電流的方向。,=NBIS/k,2、電流表的工作原理,新課教學,電流表的構造和工作原理,3、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)電流表的刻度是均勻的；,(3)電流方向改變，安培力方向也變，線圈朝相反方向轉動。,新課教學,思考與討論,在玻璃器皿的中心，放一個圓柱形的電極，沿邊緣內壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后再在玻璃器皿中放入導電液體，例如鹽水，若把玻璃器皿放在磁場中，那么液體會轉動嗎？如果轉,電流方向改變時，旋轉方向會發(fā)生改變嗎？,實驗視頻,新課教學,BCD,1、一根長為0.2m的電流為2A的通電導線，放在磁感應強度為0.5 T的勻強磁場中，受到的安培力大小可能是（ ）,A、0.4N B、0.2N C、0.1N D、0,2、試畫出下列各圖中安培力的方向：,課堂練習,3、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