關于磁場對通電導線的作用力PPT第1頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三安培力：通電導線在磁場中受到的力一、安培力的方向第2頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三第3頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三第4頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三注意：若電流方向和磁場方向垂直，則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直；若電流方向和磁場方向不垂直，則磁場力的方向仍垂直于電流方向，也同時垂直于磁場方向,也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面.

IBFB第5頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三IBFIBFIBααBBIFαBIF第6頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發生相互作用。在什么情況下兩條導線相互吸引，什么情況下相互排斥？請你運用學過的知識進行討論第7頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三IIFF分析：電流方向相反電流方向相同II第8頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三二.安培力的大小1.當電流與磁場方向垂直時:F=ILB(B⊥L)BIF2、電流與磁場方向平行時，磁場對電流的作用力為零NSI第9頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三3.當電流與磁場方向夾θ角時:B1B2BBFB⊥B∥I把磁感應強度B分解為兩個分量：另一分量與導線平行B1=Bcosθ一個分量與導線垂直B2=Bsinθ平行于導線的分量B1不對通電導線產生作用力，通電導線所受作用力僅由B2決定。即F=ILB2，代入得：F=ILBsinθ

(θ為B與L的夾角)第10頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三例：如果與磁感線垂直的平面內的通電導線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？第11頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三對公式的理解★不僅與B、I、L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如果是一閉合回路受力又是多少?第12頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

1、分析受到的安培力時,要善于把立體圖,改畫成易于分析受力的平面圖形

2、注意磁場和電流的方向是否垂直三、應用安培力應注意的問題第13頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三bBaF..BB.×F

bBa第14頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三×BFBBBB×BF第15頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三四、磁電式電流表1、電流表的構造如圖所示是電流表的構造圖，在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這個螺旋彈簧上，被測電流通過彈簧流入線圈。第16頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三2、電流表的工作原理

（1）蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉到什么角度，它的平面都跟磁感應線平行，當電流通過線圈時線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個力產生的力矩使線圈發生轉到，線圈轉動使螺旋彈簧被扭動，產生一個阻礙線圈轉動的力矩，其大小隨線圈轉動的角度增大而增大，當這種阻礙力矩和安培力產生的使線圈轉動的力矩相平衡時，線圈停止轉動。第17頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三（2）磁場對電流的作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產生的力矩也越大，線圈和指針偏轉的角度也越大，因而根據指針的偏轉角度的大小，可以知道被測電流的強弱。（3）當線圈中的電流方向發生變化時，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉方向也發生變化，所以根據指針的偏轉方向，可以知道被測電流的方向。第18頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三3、磁電式電流表的特點（1）表盤的刻度均勻，θ∝I。（2）靈敏度高，但過載能力差。（3）滿偏電流Ig，內阻Rg反映了電流表的最主要特性。第19頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三五、判斷通電導線在安培力作用下的運動方向問題第20頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙第21頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三NSIFFNSF第22頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三1.畫出導線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據左手定則確定受安培力的方向4.根據受力情況判斷運動情況五、判斷通電導線在安培力作用下的運動方向問題第23頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三先對導線進行受力分析,畫出導線的受力平面圖,然后依照F合=0,F合=ma，列出相應的方程六、處理導線受到安培力的一般思路第24頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三例：在傾斜角為θ的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質量為m的導體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應強度B為_________.

Xθ第25頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三解：靜止于斜面說明受力平衡NXθmgFθF=

mgtgθ=BILB=mgtgθ/IL第26頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三引申1：欲使它靜止在斜面上,外加磁場的磁感應強度B

的最小值為________,

方向________.引申2：欲使它靜止在斜面上,且對斜面無壓力,外加磁場的磁感應強度B的最小值為_________,方向________.XθGNFθB

mgsinθ=BILB=mgsinθ/ILmg=BILB=mg/ILXθGFB第27頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三NSF（1）繩子拉力_______(變大,變小,不變)（2）桌面對磁鐵的支持力_______（3）桌面對磁鐵的摩擦力________(有,無).變大變小無NSF桌面對磁鐵的摩擦力

_______(有,無)

方向_______.有水平向右鞏固練習1、F′第28頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

2、如圖所示:在磁感強度為2T的勻強磁場中,一與水平面成37度角的導電軌道,軌道上放一可移動的金屬桿ab，電源電動勢為￡=10伏,內阻r=1歐,ab長L=0.5m,質量m為0.2kg,桿與軌道間的摩擦因數u=0.1,求接在軌道中的可變電阻R在什么范圍內,可使ab桿在軌道上保持靜止?(桿與軌道的電阻不計)b第29頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三GFNf(1)摩擦力沿斜面向上:mgsinθ=Fcosθ+fN=mgcosθ+Fsinθf=uNθθ(2)摩擦力沿斜面向下

mgsinθ+f=FcosθN=mgcosθ+Fsinθf=uNF=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)F=（mgsinθ-umgcosθ)/(cosθ+usinθ)第30頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三3、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N和摩擦力f（）（A）N減小，f向左；（B）N減小，f向右；（C）N增大；f向左；（D）N增大，f向右。NS第31頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三4：長度為20cm的通電直導線垂直放在勻強磁場中，電流的強度為1A，受到磁場作用力的大小為2N，則磁感應強度B：（）A、B＝10TB、B≥10TC、B≤10TD、不能確定B第32頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三5：如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸持在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩定電流I，這時兩根細線被拉緊