3.4.通电导线在磁场中受到的力.ppt

3.4通电导线

在磁场中受到的力选修3-1第三章一、情景引入1、导线在磁场中受到的力称为安培力。在电场中，电场力的方向与电场强度的方向在同一条直线上。那么，在磁场中，磁场力的方向是不是与磁感应强度的方向相同呢？在本章第二节中，我们已经初步了解了磁场对通电导线的作用力，安培在这一领域做出了杰出的贡献，为了纪念他，人本把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。二、安培力的方向演示实验1观察演示实验发现，电流元受力的方向与磁场的方向、电流的方向三者不但不在同一条直线上，而且不在一个平面内。如图所示、连接好电路，接通电源后，观察导体棒的运动情况。思考：影响安培力方向的因素有哪些呢？（1）改变电流的方向现象：导体向相反的方向运动。（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向现象：导体又向相反的方向运动。演示实验2：多媒体展示与电流方向有关与磁场方向有关安培力方向的判断—左手定则（1）伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；（2）让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向；（3）这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场场中所受安培力的方向。掌法指法结论安培力F的方向既垂直于磁场B方向，又垂直于电流方向，安培力垂直于电流与磁场所在平面！IB（3）（4）×××××××××IBFIB（6）（5）I×BF垂直向外垂直向里判断以下各图中安培力的方向练习：请你应用左手定则分析两平行直导线间的作用力方向。（A吸引B排斥）ABDCABDC×××××···············×××××···············×××××·····××××××××××·····×××××··········平行直导线间的相互作用：同向电流互相吸引；异向电流互相排斥。思考：如图所示，通电直导线AB固定，CD可以自由移动，请你判断通电后CD的运动情况两相交通电直导线间的相互作用：有转到同向的趋势。ABDC×××××·····××××××××××··········FF思考：二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:磁场对电流的作用力为：F=ILBBIF磁场对电流的作用力为零F=0NSI2、电流与磁场方向平行时BθI如果既不平行也不垂直呢？二.安培力的大小把磁感应强度B分解为两个分量：与导线垂直的B1=Bsinθ与导线平行的B2=Bcosθ平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定即F=ILB1F=ILBsinθIBθB2B1将B1=Bsinθ代入得3.当电流与磁场方向夹角为θ时:二.安培力的大小应用安培力应注意的问题F=ILBsinθ中θ指I与B的夹角安培力是性质力，其作用点可等效在导体的几何中心。如果导线弯曲的，此时F=ILBsinθ中的L应是弯曲导线的有效长度，它等于连接导线两端点直线段的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端1、2、3、LF=ILB注意：F=BILsinθ中的L为有效长度LLL思考与讨论试指出下述各图中的安培力的大小。例：如图，ab、cd为平行的金属导轨，相距为L,其平面与水平面的夹角为300,匀强磁场B竖直向上，一质量为m的金属棒放在导轨上。为了使导体棒静止在导轨上，则通过棒的电流应为多大？（设棒与导轨间的动摩擦因数为μ=）ααabcdB作业布置P941、2、4