【物理课件】磁场对通电导线的作用力 2023-2024学年高二物理（人教版2019选择性必修第二册）.pptx

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1、1.11.1磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力问题：为什么问题：为什么“心心”会转动？其中会有怎么样的规律呢？会转动？其中会有怎么样的规律呢？现在我们的生活中到处都有家用电器的身影，如：洗衣机、电风扇、电动车等。这些电器中都有电动机，通电后就会转动工作，你知道它们的工作原理吗？一、安培力的方向1.上下交换磁极的位置以及改变磁场上下交换磁极的位置以及改变磁场的方向，观察受力方向是否改变？的方向，观察受力方向是否改变？2.改变导线中电流方向，观察受力方改变导线中电流方向，观察受力方向是否改变向是否改变 猜想：通电导体在磁场中受力方向与电流方向猜想：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场

2、方向有关。和磁场方向有关。视频:磁场对通电直导线的作用IBFFIBFIBIBF实验结果分析安培力的特点B BI IF F示意图安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向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垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面B BI IF F示意图探究：如何判断通电导线在磁场中所受安培力的方向探究：如何判断通电导线在磁场中所受安培力的方向？一 安培力的方向 伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向2.安培力的方向1.安培力：通电导线在磁

3、场中受到的力1）左手定则NSBF利用左手定则判断安培力方向伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向视频：磁场对通电导线的作用力方向的判断-左手定则FBIBIFBBIF30FFIIBB画出画出安培力安培力的方向的方向IBF反向电流相互排斥同向电流相互吸引BAFF 当两个电流互成角度时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。扩展二、安培力的大小F=ILB 垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，所受的安培力F为：当磁感应强度B的方向与导线方向平行时：F0当磁感应强度B的方向与导线方向垂

4、直时：F=ILB思考：如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢？IB把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直 B1=Bsin另一分量与导线平行 B2=Bcos即F=ILB1F=ILBsinB2B1将B1=Bsin代入得通电直导线与磁场方向不垂直的情况二、安培力的大小BFBBI（为B、I 的夹角）当=0，即BI，F=0当=90，即BI，F=BIl当090，F=BIlsin综上ba公式说明1）适用于匀强磁场2）式中的L 是导线垂直于磁场方向的有效长度。导线有效长度为2rF安=2BIrI1 1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、

5、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。.三、磁电式电流表三、磁电式电流表电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。电流表的工作原理 如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。视频：磁电式电表的结构和工作原理优缺点1）

6、优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流2）缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱，测大电流应进行改装课堂小结一.安培力的方向：左手定则二.安培力的大小（匀强磁场）（为B与I夹角）（BI）三.磁电式电流表bBaF.BB.F bBa1.巩固练习（左手定则）巩固练习（左手定则）BFBBBBBF3如图所示，轻质导电线圈挂在磁铁N极附近，当线圈通以如图所示方向的电流时，线圈将(未通电时线圈在纸面内)()A不动B转动，同时靠近磁铁C转动，同时离开磁铁D不转动，只靠近磁铁B4 4、如如图图所所示示，两两平平行行光光滑滑导导轨轨相相距距0.2m0.2m，与与水水平平面面夹夹角角为为4545，金金属属棒棒MNMN的的质质量量为为0.1kg0.1kg，处处在在竖竖直直向向上上磁磁感感应应强强度度为为1T1T的的匀匀强强磁磁场场中中，电电源源电电动动势势为为6V6V，内内阻阻为为11，为为使使MNMN处处于于静静止止状状态态，则则电电阻阻R R应为多少？应为多少？(其他电阻不计其他电阻不计)NBG GF FN NF F安安0.2