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1、通电导线在磁场中受到的力安培力安德烈玛丽安培安德烈玛丽安培（Andr-Marie Ampre，1775年1月20日 1836年6月10日），里昂人，法国物理学家、化学家和数学家。安培最主要的成就是18201827年对电磁作用的研究，他被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”。在电磁作用方面的研究成就卓著。电流的国际单位安培即以其姓氏命名。、安培力的定义：、安培力的定义：物理学中，将磁场对通电导线的作用力成为安培力物理学中，将磁场对通电导线的作用力成为安培力、探究安培力的方向与哪些因素有关、探究安培力的方向与哪些因素有关3 3、实实验验探探究究（控控制制变变量量法法）按如图所示的实验装置进行以下两个步骤的
2、按如图所示的实验装置进行以下两个步骤的实验，观察受力方向的变化情况实验，观察受力方向的变化情况（1）上下交换磁极的位置改变磁场的方向。（2）改变导线中电流的方向。次数次数磁场方磁场方向向电流方电流方向向安培力方安培力方向向图图4312向上向上向下向下垂直于纸垂直于纸面向外面向外垂直于纸垂直于纸面向外面向外垂直于纸垂直于纸面向里面向里水平水平向右向右水平水平向左向左水平水平向左向左水平水平向右向右FFFF实验结果：实验结果：注意：注意：F FB B，F FI I，即即F F 垂直于垂直于B B、I I决定的平面决定的平面 但但B、I不一定垂直（电流是自己摆放的）不一定垂直（电流是自己摆放的）安培
3、力的方向安培力的方向左手定则：左手定则：伸开左手，拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于伸开左手，拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，此时拇指所指的方向即为安培力的方向流的方向，此时拇指所指的方向即为安培力的方向（如图所示）（如图所示）判断判断安培力安培力的方向的方向注意：注意：I与与B平行时，平行时，F=0FBBBBFBFB安培力的方向的判别步骤：安培力的方向的判别步骤：（1）明确研究对象；（2）用右手螺旋定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；（3）由左手定则判断安培力的方向。安培
4、力大小的公式安培力大小的公式（1 1）如图）如图a a所示，当所示，当B B与与I I垂直时，垂直时，F=ILBF=ILB。（2 2）如图如图b b所示，当所示，当B B与与I I平行时，平行时，F=0F=0。（3 3）如图如图c c所示，当所示，当B B与与I I成成角时，角时，F=ILBsinF=ILBsin。对安培力公式的理解对安培力公式的理解重点重点：导线l所处的磁场应为匀强磁场；再非匀强磁场中，公式F=ILBsin仅适用于很短的通电导线（我们可以把这样的直线电流称为直线电流元）。难点：对导线长度的理解难点：对导线长度的理解（1）对于弯曲的导线来说，公式F=ILB中的L为导线垂直磁场方
5、向的有效长度（2）对任意形状的闭合平面线圈平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的线圈的有效长度有效长度L=0,故通电后在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零矢量和一定为零，如图所示。两平行通电直导线的相互作用（1）作用规律 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。（2）规律证明：环形电流间的相互作用力（1）平行同向时相互吸引）平行同向时相互吸引（2）平行反向时相互排斥）平行反向时相互排斥（3）总是要转动成同向电流最后相互吸）总是要转动成同向电流最后相互吸引引 例题2、如图所示，a、b两根长直导线相互平行放在绝缘水平面上，金属圆环固定在两导线间的水平面上，圆
6、环的圆心O在两直导线间的中线上，圆环和两直导线中均通有恒定电流，方向如图所示，a、b中电流大小相等，两长直导线处于静止状态。若直导线a受到桌面的摩擦力大小为f1，直导线b受到桌面的摩擦力大小为f2，则下列判断正确的是（）Af1的方向水平向左，f2的方向水平向右Bf1的方向水平向右，f2的方向水平向左Cf1大于f2Df1和f2大小相等C 例题3、长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图（但两者间绝缘），设长直电流不动，则圆形电流将（）A绕I2旋转 B向左运动 C向右运动 D向上运动E不动C 电流表是测定电流强弱和方向的仪器，常用的是磁电式电流表，其结构如图所示：在一个蹄形磁铁的两极
7、上装有极靴，中间是一个圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转动轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。磁电式电流表结构示意图磁电式电流表结构示意图磁电式电流表该磁场并非匀强磁场（2）该磁场是否匀强磁场？（3）该磁场有什么特点？（1）电流表中磁场分布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。在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度 B 的大小是相等的。的大小是相等的。工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动。被
8、测电流越大，线圈偏转的角度越大。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。这两种转动的效果叠加在一起，指针随之发生偏转；最终达到平衡，指针停止偏转。所以根据指针偏转角度的大小，可以确定被测电流的大小。当线圈中电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。甲 电流表结构图乙 电流表原理图通电线圈在磁场中受到安培力会转动，电动机就是根据这个原理设计的。3、磁、磁电式式电流表的特点流表的特点(1)表盘的刻度均匀，I.(2)灵敏度高，但过载能力差.(3)满偏电流Ig和内阻Rg反映了电流表的最主要特性.4.4.优缺点优缺点优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。5.5.灵敏度灵敏度可以通过增加线圈的匝数、增大磁铁的磁感应强度、增大线圈的面积等方法提高灵敏度。例题3、实验室常用的电流表是磁电式仪表，其结构示意图如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当线圈通有如图乙所示的电流时（a端电流方向为垂直纸面向外，b端电流方向为垂直纸面向里），则下列说法正确的是（）A根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的大小B线圈在转动过程中，通过线圈的磁通量发生变化C线圈中电流增大时，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动D当线圈转到如图乙所示的位置时，安培力使线圈沿逆时针方向转动AC
