《人教版高中物理選修3-1 3.4 通電導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《人教版高中物理選修3-1 3.4 通電導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) 磁場對通電導線的作用力磁場對通電導線的作用力 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、改變導線中電流的方向，觀察受力、改變導線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。方向是否改變。 通電導線在磁場中受到的力稱為安培力通電導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并跟使拇指與四指在同一平面內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體所受安培力的方向這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。 B I F 【例例1】 關于垂直于磁場方向的通電直導關于垂直于磁場方向的通電直導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線受力方向。通電導線受力方向。 問題：問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間如圖所示，兩條平行的通電直導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。 結論結論: : 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把磁感應強度把磁感應強度B B分解為兩個分量：分解為兩個分量： 一個分量與導線垂直一個分量與導線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin 另一分量與導線平行另一分量與導線平行 B B2 2=Bcos=Bcos 平行于導線的分量平行于導線的分量B B2 2不對通電導線產生作不對通電導線產生作用力，通電導線所受作用力僅由用力，通電導線所受作用力僅由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 通電直導線與磁場方向通電直導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，還與放置方式有關 L是有效長度，不一定是導線實際長度 【例【例3】如果與磁感線垂直的平面內的通電導線為一等如果與磁感線垂直的平面內的通電導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，通電導體均置于勻強磁場、如圖所示的四種情況，通電導體均置于勻強磁場中，其中通電導線不受安培力的是（中，其中通電導線不受安培力的是（ ） 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線，導線中通過方向垂直紙中間上方固定一根長直導線，導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線及該點的磁場方向如圖：畫出電流所在處的磁感應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線，導線中通過方向垂直紙面向里（即固定一根長直導線，導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線及該點的磁場方向如圖：畫出電流所在處的磁感應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 兩條直導線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，兩條直導線相互垂直，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能自由轉動，當直流電流能自由轉動，當直流電流按圖示方向通入兩條導線時，按圖示方向通入兩條導線時，CD導線將導線將（ ） A、順時針方向轉動，同時靠近導線、順時針方向轉動，同時靠近導線AB B、順時針方向轉動，同時離開導線、順時針方向轉動，同時離開導線AB C、逆時針方向轉動，同時離開導線、逆時針方向轉動，同時離開導線AB D、逆時針方向轉動，同時靠近導線、逆時針方向轉動，同時靠近導線AB A B C D I I D 結論：結論：兩通電導線有達到電流方向相同，并靠兩通電導線有達到電流方向相同，并靠近的趨勢近的趨勢 7 通電矩形導線框通電矩形導線框abcd與無限長與無限長通電直導線通電直導線MN在同一平面內在同一平面內，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。關于關于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