1、3.4 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力,回顧與思考,在第二節(jié)中我們已經(jīng)初步了解了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，F(xiàn)=BIL。由于安培在研究磁場(chǎng)與電流的相互作用方面做出了杰出貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念他，人們把這個(gè)力稱為安培力。 本節(jié)將對(duì)安培力做進(jìn)一步研究。,學(xué)習(xí)目標(biāo),安培力的方向,1.安培力的定義 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力 2.安培力的方向的判定 （1）實(shí)驗(yàn)探究 用一蹄形磁鐵與通電導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別改變電流方向和磁場(chǎng)方向，觀察導(dǎo)線受力方向如何。,通電導(dǎo)線受力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān),交換磁極位置,安培力方向改變,改變電流方向,安培力方向改變,（2）左手定則判斷安培力方向 伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，

2、并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線垂直從掌心進(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。,3.安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者方向之間的關(guān)系 （1）安培力始終垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向，但磁場(chǎng)方向和電流方向不一定垂直。 （2）導(dǎo)線和磁感線不垂直時(shí)，可把磁感應(yīng)強(qiáng)度沿導(dǎo)線平行方向和導(dǎo)線垂直方向分解，讓垂直分量穿手心，此時(shí)，安培力任然垂直于導(dǎo)線與磁感線所決定的平面。,思考 1.安培定則和左手定則中都有“磁場(chǎng)”，這兩個(gè)磁場(chǎng)有何分別？ 安培定則中的“磁場(chǎng)”是電流產(chǎn)生的，其與電流密不可分，是同時(shí)存在、同時(shí)消失的；而左手定則中的“磁場(chǎng)”是外加的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)不因試探電流的

3、消失而消失。,安培定則和左手定則的比較,安培力的大小,1.安培力的大小 同一通電導(dǎo)線，按不同方式放在同一磁場(chǎng)中，受力情況不同 （1）通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直（IB），安培力最大。 （2）通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行（IB）安培力最小，等于零。,F=BIL,（3）當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向成 時(shí):,F=BILsin,2. 理解安培力公式 （1）導(dǎo)線所處磁場(chǎng)應(yīng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， FBILsin 僅適用于很短的通電導(dǎo)線。 （2）對(duì)于彎曲導(dǎo)線，F(xiàn)=BIL中的 L 為“有效長(zhǎng)度”。 （3）任一閉合通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為 0，即所受安培力為 0。（4）當(dāng)通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)放置時(shí)，安培力 F0。,思考 2.判斷下

4、列說法的正誤 （1）通電導(dǎo)體所受到的安培力為0，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為0。 （ ） （2）安培力大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，與電流成反比，與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。 （ ） （3）電流在磁場(chǎng)中某處受到的安培力，與電流在磁場(chǎng)中放置的位置有關(guān)。 （ ）,磁電式電流表,1. 原理：安培力與電流的關(guān)系 2. 構(gòu)造 磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、軟鐵等,3.工作原理 當(dāng)電流通過線圈時(shí)，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(zhuǎn)動(dòng)，從而使螺旋彈簧被扭動(dòng)。線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力方向隨之改變，指針方向也就隨之改變。,4. 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流。 缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱

5、。 5. 靈敏度 可以通過增加線圈的匝數(shù)、增大磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大線圈的面積等方法提高靈敏度。,知識(shí)點(diǎn)撥 磁電式電流表的刻度 磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度 ，滿足關(guān)系式：=NBIS/k 顯然，在N、B、S、k一定的情況下，指針轉(zhuǎn)過的角度 （表示電流的大?。┖屯ㄟ^線圈的電流成正比，這也說明，電流表的刻度是均勻的。,課堂小結(jié),鞏固訓(xùn)練,例1、一根長(zhǎng)為0.2 m的電流為2 A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力大小可能是（ ）,A、0.4N B、0.2N C、0.1N D、0,解析：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力最大，F(xiàn)max=BIL=0.520.2N=0.2N；當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力最小為零，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的范圍為0-0.2N，故選：BCD,BCD,例2、試畫出下列各圖中安培力的方向,例3、在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，有一個(gè)垂直磁感線的環(huán)形線圈，通有順時(shí)針電流I