内容正文:
第1节 安培力及其应用
物理学中,磁场对通电导线的作用力—安培力
安培力是以安培的名字命名的,
因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献
一、安培力
实验装置
探究:导线受力方向与那些因素有关?
1.改变电流方向
2.改变磁场方向
导线受力方向是否变化
受力方向改变
只改变磁场方向
只改变电流方向
电流和磁场方向都变化
受力方向不变
受力方向改变
安培力的方向与电流方向和磁场方向有关
结论:
左手定则:
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个平面内。让磁感线垂直从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
总结:安培力方向与电流方向和磁场方向的关系
磁场和通电导线的平面图画法
用“ · ”表示磁感线垂直纸面向外
用“×”表示磁感线垂直纸面向里
用“⊙”表示电流垂直纸面向外
用“ ”表示电流垂直纸面向里
安培力的大小
(1)I⊥B时,电流所受的安培力最大,F=BIL
(2)I∥B时,电流所受的安培力最小,F=0
(3)当导线方向与磁场方向成θ时,安培力介于最大值和最小值之间:F安=BILsinθ
1、大小:当导线方向与磁场方向垂直时,通电导线在磁场中受到的安培力的大小,与导线长度成正比,与电流I成正比,即与I和L的乘积成正比。
2、公式:F=BILsinθ
B
I
θ
B⊥
B∥
)
对公式F=BIL的理解
(1)B垂直于I,匀强磁场,直导线
(2)不垂直变垂直(分解B,或投影L)
(3)弯曲导线变成直导线,L是有效长度,不一定是导线实际长度
若是弯曲导线,可视为起点到终点的一条通电直导线。
N
F
F
B
判断下图中通电导线受力的方向
S
判断下图中通电导线受力的方向
N
F
B
F
S
I
B
F
B
B
安培力F 的方向总是垂直于电
流I 与磁感应强度B 所确定的平面
F、B、I方向关系示意图
B
I
F
B与I垂直,F 垂直于 B 和 I 所决定的平面
当B与I不垂直时F、B、I的关系示意图
B
I
F
B⊥
B∥
总结:不管B与I是否垂直,F都垂直于B和I所决定的平面
例题1:画出图中通电导线所受安培力的方向。
注意:使用哪只手来判断呢?
F
F
F
×
B
F
B
F
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.
a
B
θ
b
B
θ
b
a
×
θ