《人教版高中物理選修3-1 3.4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力(共23張PPT)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版高中物理選修3-1 3.4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力(共23張PPT)（22頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四節(jié)第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力磁場對通電導(dǎo)線的作用力 演示演示實驗實驗：按照圖所示進行實驗。：按照圖所示進行實驗。 1 1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。方向是否改變。 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力 一、安培力的方向一、安培力的方向 2 2、上下交互磁極的位置以改變磁、上下交互磁極的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化場的方向，觀察受力方向是否變化 一一. .安培力的方向安培力的方向 左手定則左手定則：伸開左手伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直四指垂直，讓磁

2、感線讓磁感線垂直穿入垂直穿入手心手心，四指指向電流的四指指向電流的方方向向，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。 B I F 【例例1】 關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向線所受磁場力的方向，正確的說法是正確的說法是 A跟磁場方向垂直跟磁場方向垂直，跟電流方向平行跟電流方向平行 B跟電流方向垂直跟電流方向垂直，跟磁場方向平行跟磁場方向平行 C既跟磁場方向垂直既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂又跟電流方向垂直直 D既不跟磁場方向垂直既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方又不跟電流方向垂直向垂直 答案答案C F I

3、B F I B B B I F B I 30 F F I I I B B B 【例【例2 2】畫出圖中畫出圖中通電導(dǎo)線受力方向。通電導(dǎo)線受力方向。 問題：問題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用會通過磁場發(fā)生相互作用 用學過的知識加以分析用學過的知識加以分析 同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。 反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。 結(jié)論結(jié)論: : F F F 同向電流 F 反向電流 二二. .安培力的大小安培力的大小 1.1.當電流與磁場方向垂直時當電流與磁場方向垂直時: : F = ILB (BL) B I F 2、電流與磁場方電流與

4、磁場方向平行時，磁場向平行時，磁場對電流的作用力對電流的作用力為零為零 N S I 問題問題: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？ B B I I B B 0o0F 90OFIBL把磁感應(yīng)強度把磁感應(yīng)強度B B分解為兩個分量：分解為兩個分量： 一個分量與導(dǎo)線垂直一個分量與導(dǎo)線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin 另一分量與導(dǎo)線平行另一分量與導(dǎo)線平行 B B2 2=Bcos=Bcos 平行于導(dǎo)線的分量平行于導(dǎo)線的分量B B2 2不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B B1 1決定決定 即即F=ILB1 F=ILBsin B

5、 B2 2 B B1 1 將將B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得 通電直導(dǎo)線與磁場方向通電直導(dǎo)線與磁場方向不垂直不垂直的情況的情況 3.3.當電流與磁場方向夾當電流與磁場方向夾角為角為時時: : 3.3.當電流與磁場方向夾當電流與磁場方向夾角為角為時時: : F = ILBsin (為為B與與L的夾角的夾角) B F B B I 對公式的理解對公式的理解 不僅與B、I、L大小有關(guān)，還與放置方式有關(guān) L是有效長度，不一定是導(dǎo)線實際長度 【例【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等腰直角三角形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力腰直角三角形的

6、兩條直角邊，此時電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？兩力的合力大小方向怎樣求？大小多少？方向怎樣？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿怎樣？如果電流沿ab邊從邊從a到到b，ab邊受安培力多大？邊受安培力多大？ 如果是一閉合回路如果是一閉合回路 受力又是多少受力又是多少? 【例【例4 4】說說下面各圖的有效長度 三三. . 磁電式電流表磁電式電流表 F F 做一做做一做 1 1、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強磁場、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（ ） 鞏固練習鞏固練習 C 2 如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌

7、面上，它的正如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的正中間上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙中間上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里（即與條形磁鐵垂直）的電流，和原來沒有電面向里（即與條形磁鐵垂直）的電流，和原來沒有電流通過時相比較，磁鐵受到的支持力流通過時相比較，磁鐵受到的支持力N 和摩擦力和摩擦力f 將將 ( ) （A）N減小，減小，f=0; （B）N減小，減小，f0; （C）N增大，增大，f=0; （D）N增大，增大，f0. S N I 解：解： 畫出電流所在處的磁感應(yīng)線及該點的磁場方向如圖：畫出電流所在處的磁感應(yīng)線及該點的磁場方向如圖： B 由左手定則，磁場力由左

8、手定則，磁場力F方向如圖方向如圖: F 由牛頓第三定律，由牛頓第三定律， 磁鐵受到等大反向的力磁鐵受到等大反向的力F F 對磁鐵進行受力分析：對磁鐵進行受力分析： 可知可知 支持力支持力N 增大，增大， 摩擦力摩擦力f =0 C 3 如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的上方如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里（即固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里（即與條形磁鐵垂直）的電流，和原來沒有電流通過時相比與條形磁鐵垂直）的電流，和原來沒有電流通過時相比較，磁鐵受到的支持力較，磁鐵受到的支持力N和摩擦力和摩擦力f ( ) （A）N減小

9、，減小，f 向左向左; （B）N減小，減小，f 向右向右; （C）N增大，增大，f 向左向左; （D）N增大，增大， f 向右向右. S N I 解：解： 畫出電流所在處的磁感應(yīng)線及該點的磁場方向如圖：畫出電流所在處的磁感應(yīng)線及該點的磁場方向如圖： B 由左手定則，磁場力由左手定則，磁場力F方向如圖方向如圖: F 由牛頓第三定律，磁鐵受到等大反向的力由牛頓第三定律，磁鐵受到等大反向的力F 對磁鐵進行受力分析對磁鐵進行受力分析 可知可知 支持力支持力N 增大，增大， 摩擦力摩擦力f 向左向左 C F 4 如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，用兩根柔軟如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，用兩根柔軟的細

10、線將金屬棒的細線將金屬棒ab懸持在水平位置上，金屬棒中通入由懸持在水平位置上，金屬棒中通入由a到到b的穩(wěn)定電流的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根，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杭毦€對金屬棒拉力變?yōu)榱?，可采用哪些方法?(A)適當增大電流適當增大電流I (B)將電流反向并適當改變大小將電流反向并適當改變大小 (C)適當增大磁場適當增大磁場 (D)將磁場反向并適當改變大小將磁場反向并適當改變大小 A C 6 兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，其中一條其中一條AB是固定的，另一條是固定

11、的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動，當直流電流能自由轉(zhuǎn)動，當直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時，按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時，CD導(dǎo)線將導(dǎo)線將（ ） A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB B、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB C、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB D、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB A B C D I I D 結(jié)論：結(jié)論：兩通電導(dǎo)線有達到電流方向相同，并靠兩通電導(dǎo)線有達到電流方向相同，并靠近的趨勢近的趨勢 7 通電矩形導(dǎo)線框通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長與無限長通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)在同一平面內(nèi)，電電流方向如圖所示流方向如圖所示，ab邊與邊與NM平行平行。關(guān)于關(guān)于MN的磁場對線框的作用的磁場對線框的作用，下下列敘述正確的是列敘述正確的是（ ） A、線框有兩條邊所受的安培力方線框有兩條邊所受的安培力方向相同；向相同； B、線框有兩條邊所受的安培力大線框有兩條邊所受的安培力大小相同；小相同； C、線框所受安培力的合力朝左；線框所受安培力的合力朝左； D、cd所受安培力對所受安培力對ab邊的力矩不邊的力矩不為零；為零； M N a b c d I1 I2 B C