磁场对通电导线的作用力（第2课时）.ppt

磁场对通电导线的作用 4 第二课时 1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形 2、注意磁场和电流的方向是否垂直 一、应用安培力应注意的问题 b B a . F F=BIL . B F B . F=BIL × b B a 1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况 二、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题 例1.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（　） A.顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开ab C.顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近ab D F F ˙ × × × × × × ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ 固定 自由 同向相吸 例2：把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？ N S 从右向左看 电流逆时针流 方法一、电流元分析法 根据中心对称性 线圈所受安培力的合力水平向左 故线圈向磁铁运动 N S N S 从右向左看 电流逆时针流 方法二、等效分析法 环形电流等效为小磁针 N S 通电螺线管等效为多个环形电流、条形磁铁 N S 从右向左看 电流逆时针流 条形磁铁或小磁针等效为环形电流 三、判断安培力作用下物体平衡和 加速问题 （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全电路欧姆定律；②安培力求解公式F＝BIL；③物体平衡条件。 （3）在安培力作用下的物体平衡的解题步骤和前面我们学习的共点力平衡相似，一般也是先进行受力分析，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程中不要漏掉了安培力。 例3. 如图所示，通电直导线ab质量为m、长为l水平地放置在 倾角为 的光滑斜面下，通过图示方向的电流，电流强度为I， 要求导线ab静止在斜面上。 ?（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？ （2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？ 解：（1）若磁场方向竖直向上，从a向b观察， 导线受力情况如图所示。 由平衡条件得： 在水平方向上 ???????????????????????????????； 在竖直方向上 ????????????????????????????????????，其中F＝BIL。 联立可解得： ?????????????????????????????????。 ???????????????????????????????????????????? （ 2）若要求磁感应强度最小，由力的矢量三角形可知，当 安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度 最小，设其值为 ??????，则 根据左手定则判定知， 该磁场方向垂直斜面向上。 变式题：能力培养与测试第71页例3 如图所示，MN、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距 ?????????? ，其电阻为 ?????，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度 ????????????。电池电动势 ??????????????，内电阻 ??????????????，电阻 ??????????，开关S接通后直导线ab仍静止不动。求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向。 例4. 解：导线处于平衡状态，受力分析如图所示。 当开关闭合时，电阻R与导线ab并联， ab两端的电压为?。 通过ab的电流为 导线ab所受的安培力F 由平衡条件得： 方向水平向左。 ?????????????????????????????????????????????????????? 四. 磁电式电表 阅读课本，回答以下问题： 1.电流表主要的组成部分? 2.线圈的转动是怎样产生的？ 3.为什么电流表可测出电流的强弱和方向？ 4.电流表中磁场分布有何特点？为何要如此分布？ 5.磁电式仪表的优缺点是什么？ 1、电流表的构造 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。 2、当电流通过线圈时线圈左右两边