《物理3.4《磁场对通电导线的作用力》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理3.4《磁场对通电导线的作用力》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 磁场对通电导线的作用力学习目标：1.掌握安培力方向的判断方法左手定则2掌握安培力大小的计算方法3了解磁电式电流表的原理重点难点：安培力的大小计算和方向判定易错问题：1.安培力方向的判定2计算安培力大小时，导体有效长度的确定一、安培力的方向1人们把通电导线在磁场中受的力称为 2通电导线在磁场中所受安培力的方向，与电流、磁感应强度的方向都安培力垂直3左手定则则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内让让磁感线线从 进进入，并使四指指向 ，这时这时 拇指所指的方向就是通电导线电导线 在磁场场中所受安培力的方向掌心电流的方向4研究库仑库仑 力时时，用来检验电场检验电场 的
2、是 ，检验电检验电 荷受库仑库仑 力的方向与电场电场 的方向相同或相反研究安培力时时，用来检验检验 磁感应应强度的是一个有方向的电电流元，电电流元受力的方向、磁场场的方向、电电流的方向三者不但不在一条直线线上，而且不在一个 里因此研究安培力问题问题 要涉及三维维空间间点电荷平面1.左手定则是用来判定安培力的方向与磁感应强度的方向和电流方向三者之间关系的，这三个量的方向一定是两两垂直吗？5通过实验过实验 可得出，平行通电电直导线导线 之间间有相互作用力，同向电电流 ，异向电电流【思考提示】 1.F与B、I一定垂直，I与B不一定垂直平行通电直导线相互吸引平行通电直导线相互排斥二、安培力的大小1.垂
3、直于磁场B放置长为L的通电导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为 .2当磁感应强度B的方向与导线方向成角时，公式F .ILBILBsin2.通电导体如果是弯曲的，如何确定它的有效长度？【思考提示】 2.导体两端的连线即为有效长度三、磁电式电流表1磁电式电流表的原理是 的关系2磁电式仪表的构造特点(1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、软铁、极靴(2)特点：两极间装有极靴，极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿 方向，使线圈平面都与磁场方向 ，使表盘刻度 安培力与电电流半径平行均匀3线线圈偏转转的越大，被测电测电 流就越大根据线线圈偏转转的，可以知道被测电测电 流的方向角度方向一、安
4、培力方向的判断左手定则1安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面在判断时首先确定磁场与电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向2当电电流方向跟磁场场方向不垂直时时，安培力的方向仍垂直电电流与磁场场所决定的平面，所以仍可用左手定则则来判断安培力的方向，只是磁感线线不再垂直穿过过手心(电电流与B垂直时时，一定要让让磁感线线垂直穿过过手心，否则则可能出现错误现错误 )3注意区别别安培力的方向和电场电场 力的方向与场场的方向的关系，安培力的方向总总是与磁场场的方向垂直，而电场电场 力的方向与电场电场 的方向平行1F安I，F安B，但B与
5、I不一定垂直2判断通电导线在磁场中所受安培力时，注意一定要用左手，并注意各方向间的关系3若已知B、I方向，F安方向唯一确定，但若已知B(或I)、F安方向、I(或B)方向不唯一 二、FBIL的适用条件及各量的意义1公式FILB中L指的是“有效长度”当B与I垂直时，F最大，FILB；当B与I平行时，F0.2弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图341所示)；相应的电流沿L由始端流向末端图3413.若磁场场和电电流成角时时，如图图342所示可以将磁感应应强度B正交分解成BBsin 和BBcos ，而B对电对电 流是没有作用的FILBILBsin，即FILBsin.图图342三、安培力作
6、用下导体运动方向的判断如果通电导体放置在非匀强磁场中，则不能够运用FBIL进行定量的计算，但可用FBIL和左手定则进行定性的讨论，常用的方法有以下几种：1电流元分析法把整段电电流等效分成很多段直线电线电 流元，先用左手定则则判断出每小段电电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电电流所受合力的方向，最后确定运动动方向，注意一般取对对称的两段电电流元分析2等效分析法环环形电电流可以等效为为小磁针针(或条形磁铁铁)，条形磁铁铁也可等效成环环形电电流，通电电螺线线管可以等效成很多的环环形电电流来分析3特殊位置分析法根据通电导电导 体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动动方向，然后推广到一般位置4结论
7、法两平行直线电线电 流在相互作用过过程中，无转动趋势转动趋势，同向电电流互相吸引，反向电电流互相排斥；两不平行的直线电线电 流相互作用时时，有转转到平行且电电流方向相同的趋势趋势 四、安培力与力学相结合的综合问题1有安培力参与的物体平衡，此平衡与前面所讲的物体平衡一样，也是利用物体平衡条件解题，其中安培力是众多受力中的一个2与闭合电路欧姆定律相结合的题目，主要应用：(1)闭合电路欧姆定律；(2)安培力求解公式FILB；(3)物体平衡条件3在安培力作用下的物体平衡的解决步骤骤和前面学习习的共点力平衡相似，一般也是先进进行受力分析，再根据共点力平衡的条件列出平衡方程，其中重要的是在受力分析过过程中不要漏掉了安培力安培力作为为通电导电导 体所受的外力参与受力分析，产产生了通电导电导 体在磁场场中的平衡、加速及做功问题问题 ，这类问题这类问题 与力学知识联识联 系很紧紧密，解题时题时 把安培力等同于重力、弹弹力、摩擦力等性质质力；对对物体进进行受力分析时时，注意安培力大小和方向的确定；求解时时注意运用力学中静力学、动动力学及功和能等有关知识识，解此类题类题 可以有效地培养综综合分析能力，必须须引起重视视为方便对问题的分析和便于列方程，在受力分析时将立体图画成平面图，即画成俯视图、剖面图或侧视图等
