1.1 磁场对通电导线的作用力 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力 知识回顾 学科网 必修三学过：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受磁场力 F 跟电流I和位于磁场中导线的长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。 B的方向：和通电导线受力F垂直的方向 比值定义式： 安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力，把电流的单位定为安培。 安培力定义: 通电导线在磁场中受到的磁场力叫做安培力。 一、安培力的方向 安培力方向的判定方法 : 左手定则 磁感线 四 指 大拇指 穿过手心 电流方向 安培力方向 注意：安培力与 B、I 都垂直，但 B 和 I 可以不相互垂直 一、安培力的方向 伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直且都与手掌共面；让磁感线从掌心进入，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。 ①. I⊥B时：磁感线从掌心垂直入从手背垂直出 ②. I不⊥B时：磁感线从掌心斜入从手背斜出 F F F I B I B I B I B F 练习：请判断图中导体所受安培力的方向 规律总结： 即安培力方向决定于磁场方向和电流方向“一反则反，二反则同” 练习：请判断图中导体所受安培力的方向 F F F F F F 练习：请判断图中导体所受安培力的方向 思考：电流与电流间有无相互作用？规律如何？ 同向电流： 反向电流： 结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥 F F F F 1.当电流与磁场方向垂直时（I⊥B ） F = ILB F = 0 F = ILBsinθ (一般方法：分解磁场B或投影通电导线) 二、安培力的大小 2.当电流与磁场方向平行时（I // B ） 3.当电流与磁场方向成特定角度时呢？ 对安培力公式F＝BILsinθ的理解 (1). B为导线所处磁场应为匀强磁场， 在非匀强磁场中，仅适用于很短的通电导线，即直线电流元。 (2). L为通电导线有效长度, ① 对于弯曲导线，有效长度为端点连线之间的距离。 ② 对闭合通电导线的有效长度为 0，即所受安培力为 0。 (3). θ为磁场B和电流I方向夹角. 二、安培力的大小 练习：如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受的安培力大小变化是 ( B ) A. 逐渐变大 B. 先变大后变小 C. 逐渐变小 D. 先变小后变大 1. 磁电式电流表的构造: 刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 新课讲授 极靴 线圈 三、磁电式电流表 2. 电流表中磁场分布特点: 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.(该磁场是非匀强磁场) 新课讲授 三、磁电式电流表 3. 工作原理： 新课讲授 极靴 线圈 线圈通电时，安培力使线圈转动时 变形 产生弹力阻碍转动 安培力与弹力平衡，指针停止转动 电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大 三、磁电式电流表 4. 电流表表盘的刻度均匀的原因 新课讲授 线圈转动的轨迹圆上B大小处处相等，当线圈转动时B 与I 始终互相垂直。 F=ILB θ ∝ I，表盘的刻度均匀 三、磁电式电流表 5. 磁电式电流表的优缺点: 优点：灵敏度高，可以测量很弱的电流。 缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。 1．如图所示，通有恒定电流的、一定长度的直导线水平放置在两足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示，将导线在纸面内顺时针缓慢旋转1800的过程中，不考虑电磁感应的影响，关于甲、乙两种情况导线受到的安培力大小和方向的变化，下列说法正确的是（　A　） A．图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向变化一次；图乙导线受到的安培 力大小一直不变，方向一直在变 B．图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向不变；图乙导线受到的安培力大 小一直不变，方向一直在变 C．甲、乙两种情况导线受到的安培力大小不变， 方向一直变化 D．甲、乙两种情况导线受到的安培力大小一直 在变，方向不变 D 安培力的方向 安培力的大小： 通电导线在磁场中受到的力 应用：磁电式电流表 判定方法：左手定则 特点：总垂直于B和I 确定的平面 构造： 原理： F=ILBsinθ 通电线圈受安培力作用而转动 极靴 线圈 课堂小结 Lavf57.83.100 2．通有电流的导线 、 处在同一平面（纸面）内， 是固定的， 可绕垂直纸面的固定转轴O转动（O为 的中心），各自的电流方向如图所示。下列描述正确的是（　　）