磁场对通电导线的作用力 PPT

2 由导线组成的直角三角形框架静止放在匀强磁场中(如图所示),若导线 框中通以图示方向的电流时,导线框将( )
A.沿与ab边垂直的方向加速运动
B.仍然静止
C.以c为轴转动 D.以b为轴转动
答案 B
解析 ab和bc两段电流可等效为长度等于ac,方向由a到c的一段 电流,由左手定则以及安培力公式可知ab和bc两段电流所受安 培力的合力和ac受到的安培力方向相反、大小相等,线框整体合
7.直线电流垂直环形电流平面时
①若直线电流通过环形电流的圆心时，
它们之间相互不受力，如图所示。
②若直线电流不通过环形电流的圆心时
，
A
B
环形电流将以过直线电流的环形电流的
A
B
直径为转轴转动。如图所示，从A向B
观察，以A B为轴逆时针旋转，同时B靠
近直线电流。
当堂检测
1.长度为l、通有电流为I 的导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方 向如图所示，已知磁感应强度为B，下列各图中，导线所受安培力的方
5．环形电流与环形电流间的作用 （1）平行同向环形电流间作用是 相互吸引，如图所示。 （2）平行反向环形电流间作用是 相互排斥，如图所示。 （3）相互交叉环形电流间作用是 转动成为同向电流同时相互吸引，如图所示。
6．直线电流与环形电流间的作用
（1）直线电流与环形电流共面时， 看较近的两平行电流同向相互 吸引，反向相互排斥。如图所示。
例题1、下列各图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的
电流I、磁场的磁感应强度B和通电直导线所受安培力F 的方向，其中正 确的是( C )
解析:A图中电流与磁场方向平行，不受安培力作用，故A错误;B图中安培力的方 向应垂直于导线向下，故B错误;C图中安培力的方向垂直于导线向上，故C正 确;D图中电流方向与磁场方向平行，不受安培力作用，故D错误。

5. 优缺点 优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线 很细，允许通过的电流很弱。如果希望它测量较大的电流值，就 要用并联一个小电阻来分流的方法扩大其量程。
6. 线圈处的磁场
极靴和缠绕线圈的圆形铁芯都是用软铁做成的，它们在蹄形 磁铁的磁场中被磁化，就会形成均匀辐射状的磁场，如图所示。 当线圈绕 O 点沿虚线转动时，垂直于纸面的两个边所在处的磁 感应强度 B 大小相等，但这种辐射状的磁场并不是匀强磁场， 因为各处的方向并不相同。
想一想 当通电导线与磁感线不垂直时，可用左手定则判 断安培力的方向吗？
提示：可以。当导线和磁感线不垂直时，把导线所在处的磁 感应强度 B 分解为平行导线的分量 B∥和垂直导线的分量 B⊥，让 B⊥垂直穿入手心，即可利用左手定则判断出安培力的方向。
二、安培力的大小 几种情况下安培力的大小．
三、磁电式电流表 1. 构造 磁铁、 线圈、螺圈偏转的角度越大，被测电流就 越大 。 (2)根据 线圈偏转 的方向，可以知道被测电流的方向。
解法三：直线电流元法。 把线圈 L1 沿转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成 无数直线电流元，电流元处在 L2 产生的磁场中，据安培定则可 知各电流元所在处磁场方向向上，据左手定则可得，上部电流元 所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力均指向纸里，因 此从左向右看线圈 L1 顺时针转动。故正确答案为 B。
(1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况， 要寻找具有对称关系的电流元。
(2)利用特殊位置法要注意利用通电导体所在位置的磁场特 殊点的方向。
例 2 一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互 相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所 示的电流时，从左向右看，则线圈 L1 将( )

2．在物理学中，用“⊗〞表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙〞 表示电流的方向垂直于纸面向外。如以下图，根据磁场方向和电流 方向，对通电导线的受力方向判断正确的选项是( ) B
3.课堂上，老师做了如以下图的演示实验，给
直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明___磁__场__对__通___电__导__线___有力的作用。
二、滑动变阻器的使用
C
D
1.滑动变阻器的使用：①串联
No
A Image B
电源
No M Image N
探究实验： 1.如图，将滑动变阻器的2个接线柱连入电路，要 求移动滑片能够改变灯泡的亮度，并分析接入电路
开关
电灯
中的是哪局部电阻丝。
2.向左移动滑片，观察灯泡的亮度如何变化？
3.再尝试其他的连接方式，总结规律。
答案：(1×1 000+8×100+9×10+3×1)Ω =1893Ω。
No Image
No Image
1.滑动变阻器的工作原理：它是靠改变连入电路中的电阻线的长度 来改变接入电路中的电阻的大小。
2.滑动变阻器的使用方法 〔1〕观察：铭牌上的最大电阻值和允许通过的最大电流。 电路中的电流大小不能超过最大值。 〔2〕串联接入电路中时，选用接线柱用“一上、一下〞。 〔3〕闭合开关前，应调至接入电路阻值最大处。
探究新知 1.磁场方向与电流方向垂直时受力 最大 ； 磁场方向与电流方向平行时受力 为零。 2.两个方向只改变其中之一，受力方向 改变 ； 两个方向同时改变，受力方向 不变 。
3.能量转化： 电能转化为机械能
4.实质：磁场间的相互作用
交流与评估 (1)为什么金属杆要放到光滑的金属导轨上? 提示:金属杆和金属导轨都是导体,只要金属杆与金属导轨接触 就会有电流通过,且金属导轨越光滑,金属杆运动时受到的阻力 就越小。 参考答案:使金属杆中有电流通过;减少金属杆运动时受到的阻 力。

2
3 应用举例
例1 平行无限长载流直导线间的相互作用 I1，I2，0，a
解：导线1在导线2处产生的磁感应强度 I1 0 I1 B12 方向垂直于导线2向里 2a
I 2dl2 受到的安培力的大小为
0
I2
B12
0 I1 I 2 I 2dl2 dF21 I 2 dl2 B12 dl2 dF12 dF21 2a I1dl1 受到导线2作用的安培力的大小为 a 0 I1 I 2 dF12 I1dl1 B21 dl1 方向如图示 2a dF dF21 0 I1I 2 12 单位长度导线受到的作用力大小(电动力) f dl1 dl2 2a 2 若I1 I 2 f 0 I I 2a0 取a=1m，f=210-7 N/m，I=1A( 3 国际) 2a f
fi 0
M i 0 力矩使
i
线圈转动
/ 2
M IBS cos IBS sin mBsin
大小：m Bsin ， M m B
附 （1）任意形状线圈 上式虽由矩形线圈导出，但 可推广到任意形状的线
方向：m B的方向
推论：任一段弯曲载流导线在均匀磁场中所受的 磁场作用力，等于从起点到终点连接的直导线通 过相同的电流时所受的作用力。
4
例3 载有电流I1的长直导线旁边有一长为b的载流I2的直 导线 MN（ MN与长直导线共面）如图，求：导线 MN所 受的磁场力？
0 I1 大小: B 2x
解：长直导线I1在I2处产生的磁场
I1
方向向里
M
F
x
a
电流元I2dl受到的磁力的大小为：
I2dl 300

3.动圈式扬声器的构造和原理是什么?
探究 磁场对通电导线的作用 1.结合“体验”,可以得知通电导体在磁场中受到 的 作用。 参考答案:力
2.猜想与假设:
通电导体在磁场中所受力的方向可能与
也可能与
的方向有关。
参考答案:电流 磁场
的方向有关,
3.实验方法:
(1)磁力是看不到、摸不着的,所以在实验中是利用
(选填“能”或“不能”)摆动; (选填“能”或“不能”)摆动。
1.通电导体在磁场中受到的力的方向与什么因素有关?
2.左手定则的内容是什么? PPT模板：素材： PPT背景：图表： PPT下载：教程： 资料下载：范文下载： 试卷下载：教案下载： PPT论坛：课件： 语文课件：数学课件： 英语课件：美术课件： 科学课件：物理课件： 化学课件：生物课件： 地理课件：历史课件：
“运动”或“不运动”)。
提示:当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场
力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方
向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通
电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。
参考答案:不运动
(3)怎样改变通电导体在磁场中受到的力的大小? 提示:通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,所以改 变力的大小应该考虑电流的大小和磁场强度。 参考答案:利用滑动变阻器改变电路中电流的大小或改用磁场 强弱不同的磁体,都可以改变通电导体在磁场中受到的力。
考点2 左手定则的运用 【典例2】(多选)图中×表示磁感线的方向 垂直于纸面向里，下列对通电导体在磁场 中受力方向分析正确的是( ) A.若电流方向从A到B，通电导体受力方向 向右 B.若电流方向从A到B，通电导体受力方向向左 C.若电流方向从B到A，通电导体受力方向向右 D.若电流方向从B到A，通电导体受力方向向左

N
a
b
bS
根据甲图，判断乙图通电导线的受力 方向、丙图导线中电流方向、 丁图磁极极性：
F
F
F
甲
乙
丙
丁
小 结
• 1、磁场对通电导体 的作用
• 2、左手定则
• 3、动圈式扬声器
• 4、若同时改变磁场方向和改变电 流方向，则磁场中导体运动方向 ___不_会_____发生改变.
二、左手定
则
伸开左手，四指并 拢，拇指与四指垂直 ，并且在同一平面里 ，让磁感线垂直穿过 手心，使四指指向电 流方向，这时大拇指 所指的方向就是通电 导线在磁场中所受磁 场力的方向。
三、动圈式扬声器
第十四章 磁现象
磁场对通电导线的作用力
想想议议
磁体周围存在什磁么场？ 通电直导体周围存在什磁么场？ +
S I _
N 磁体间通过磁场相互作用 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁场对通电导线的作用
实验观察：
① 闭合开关，观察直导体运动。 ② 改变电流方向或改变磁场方 向, 观察直导体运动。
磁场对通电导体的作用
实验现象记录：
磁场方向不变，电流方向改变 金属直导线运动方向改变
电流方向不变，磁场方向改变 金属直导线运动方向改变
电实流验方初向步、结磁论场：方通向电均导改体变在磁金场属中直会导受线到运动力方的向作不用变，力 的方向跟电流方向和磁场方向有关。
1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁
场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说
向右运动
会发现导线ab
；
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流
方向与原来相反，这时导线ab 向左运动

,它又处在 磁场中,在磁场力的作用下,它就会转动起来;要想改变铝盘的转动方向, 也就是通电导体的受力方向,有两种方法:可以改变铝盘中的电流方向, 也可以改变磁场的方向.
一、安培力
活动与探究 如图所示,用两根细铜丝把一根直导线悬挂起来,放入蹄形磁铁形
三、电动机
电动机在生产、生活中有着广泛的应用,其原理就是通电导线在磁
场中受到安培力作用工作的.各种电动机都由定子和转子组成.
预习交流 3
如图所示,把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间,盘 的下边缘浸在液态水银中,把转轴和导电液体水银分别接在一直流电 源的两极上,铝盘就会转动起来.为什么?用什么方法可以改变铝盘的转 动方向?
例 1如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明
磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通 以垂直纸面向外的电流,则( )
A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极 B .如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极 C .无论如何台秤的示数都不可能变化 D .以上说法都不正确
答案:可以类似地引入物理量“磁感应强度”,但定义时不能引入试 探电荷.
解析:因为磁场对静止的电荷没有作用,所以无法通过其受力来定
义物理量,但磁场对电流有力的作用,因此可以通过引入直线电流,根据
其受力来定义磁感应强度.
迁移与应用
例 2关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是长度为 L、所通电流为 I 的一 段直导线放在该处时,通电导线所受安培力 F 与 I、L 乘积的比值
答案:这个实验说明通电导线在磁场中会受力,受力的方向与磁场 方向以及电流的方向有关.
二、磁感应强度 1.一段通电直导线垂直放在磁场里所受的安培力与导线中的电流

B1
B
B2=Bsinθ
B2
F = B2IL
BILsinθ
(θ为B与L的夹角)
2.投影导线
L1
L1=Lsinθ F = BIL1
BILsinθ
(θ为B与L的夹角)
F里
F外
三、课堂小结
1、左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一 平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心， 四指指向电流的向，这时拇指所指的就是通电导 体所受安培力的方向。
【例1】判断安培力的方向
B
I
F
（1）
BI
（3）F
F
B
I （2）
F
B
I
（4）
实验探究
➢猜想：安培力的大小与哪些因素有关？
通电导线的长度 磁场的强弱
电流的大小
【实验方法】控制变量法
➢设计思路 1.如何测量力 2.如何改变电流
3.如何改变磁感 应强度
4.如何改变导线的长度
B
B
l0
➢实验内容
1.实验方案
I
F
F
I
B
B
2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受 力方向是否变化
I
F
B
F
I
B
F、B、I方向关系:
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂 直，即垂直于电流和磁场所在的平面
F
B I
一、安培力的方向
条件： 通电直导线， I垂直于B.
左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内 并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指 向电流的向，这时拇指所指的就是通电导体所受 安培力的方向。
人教版高中物理选择性必修二 第一章《安培力与洛伦兹力》