3.4 通电导线在磁场中受到的力 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

第4节 通电导线在磁场中受到的力 第三章 磁 场 通电导线在磁场中受到的力称为＿＿＿。 回顾 磁体对电流 有力的作用。 安培力 安培力的方向跟什么因素有关？ 次序 磁场方向 电流方向 安培力方向 1 向下 垂直于纸面向外 2 垂直于纸面向里 3 向上 4 垂直于纸面向外 向右 向右 向左 向左 一、安培力的方向 1．猜想：安培力的方向跟＿＿方向、＿＿方向有关； 磁场 电流 2．设计：研究安培力的方向用＿＿＿＿法； 控制变量 3．实验： 4．结论：安培力的方向跟磁场方向、电流方向＿＿； 有关 如何判定安培力的方向呢？ 探究安培力方向实验..\..\PHYSICS31\H31312.exe 口诀：掌心向北，四指电流，拇指受力。 ..\..\PHYSICS31\H31312.exe 5．判定：安培力的方向由左手定则来判定 一、安培力的方向 × • × F F F 表示电流方向垂直纸面向外 表示电流方向垂直纸面向里 × S N N S N S 【例题1】画出图中通电导体在磁场中的安培力方向： 口诀：掌心向北，四指电流，拇指受力。 【例题2】画出图中通电导体在磁场中受到安培力的方向 【注意】安培力的方向永远与导线(电流方向)垂直。 口诀： 掌心向北， 四指电流， 拇指受力。 【例题3】磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直，画出未标 出的电流方向、 磁感应强度方向 或安培力方向。 B I 【问题】如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？如何解释？ I I F F 电流方向相同 电流方向相反 I I F F 电流方向相同时，两线将会吸引; 电流方向相反时，两线将会排斥。 二、安培力的大小 1. B的方向与IL方向垂直时：F=＿＿； ILB 2. B的方向与IL方向平行时：F=＿＿； 0 3. B的方向与IL方向夹角为θ时：F=＿＿＿＿。 ILBsin θ 二、安培力的大小 【说明】对公式F=ILBsin θ的进一步理解： (1)本公式只适用＿＿磁场，即B＿＿； (2)F与B、I、L及θ均＿＿； (4)对于弯曲的导线，L是＿＿长度。 (3)θ是B与＿＿的夹角； 匀强 恒定 有关 I(L) 有效 【例题4】如图所示，两平行光滑导轨相距L=0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为m=0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，电源电动势为E=6V，内阻为r=1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) 解： 代入数据可求得 R=0.2Ω 由闭合电路欧姆定律： 由受力分析可得 BIL=mg 三、磁电式电流表 1. 构造：＿＿、＿＿、螺旋弹簧、指针、软铁等； 螺旋 弹簧 磁铁 线圈 2 .原理：(1)安培力跟电流成____，电流越大，安培力 也越＿，指针偏转的角度也就越__，表明被测电流 越＿。 正比 大 大 大 电动机原理图 三、磁电式电流表 3 .原理：(2)蹄形磁铁间的磁场是＿＿＿辐射分布的， 通电线圈平面总跟磁感线＿＿， 表盘的刻度 ＿＿ （θ∝I）。 4 .说明：(1)满偏电流Ig及内阻Rg较＿； (2)灵敏度＿，但允许通过的电流很＿。 均匀 平行 均匀 小 高 弱 练 习 练习 1. 关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是（ ） A. F、B、I三者必须保持相互垂直 B. F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C. B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D. I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 B 练 习 练习 2. 长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是( ) A.F=BILcosθ B. F=BILsinθ C. F=BILcosθ D. F=BILsinθ A 练习 3. (多选)一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在 磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小 可能是（ ） A.0.4N B.0.2N C.0.1N D.0 BCD 练习 4. 如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是( ) A. 磁铁对桌面的压力减小 B