5.3 磁场对通电导线的作用力（课件）-《电工技术基础与技能》同步精品课堂（高教版）

5 磁场和磁路 电工技术基础与技能(高教版） 同步精品课堂 1 CONTENTS 目录 5.1 电流的磁效应 5.2 磁场的主要物理量 5.3 磁场对通电导线的作用力 CONTENTS 5.4 铁磁性物质的磁化 5.5 磁路的基本概念 磁场对通电导线 的作用力 5.3 3 教学目标 知识目标 安培力的大小、方向 能力目标 会用左手定则判断安培力的方向 会推导安培力的大小的表达式 教学目标 情感目标 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力。理解电路的工作状态及相关概念的形成原理，树立安全用电意识。培养严谨细致的职业素养。 教学重难点 重点： 会用左手定则判断安培力的方向 会推导安培力的大小的表达式 难点： 会用左手定则判断安培力的方向 会推导安培力的大小的表达式 温故知新 如何表示磁场的强弱？如何计算？ 磁感应强度的方向如何判断？ 相对磁导率有哪些类型？有何特点？ 情景导入 情景导入 一、磁场对通电导线的作用力 1.安培力的大小 磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为安培力。 磁场对通电导线的作用力称为安培力。 思考:安培力的大小与哪些因素有关系? 一、磁场对通电导线的作用力 (1) 当电流 I 的方向与磁感应强度 B 垂直时，导线受安培力最大，根据磁感应强度 (2) 当电流 I 的方向与磁感应强度 B 平行时，导线不受安培力作用。 一、磁场对通电导线的作用力 1.安培力的大小 (3) 如图所示，当电流 I 的方向与磁感应强度 B 之间有一定夹角时，可将 B 分解为两个互相垂直的分量： 一个与电流 I 平行的分量，B1 = Bcos； 另一个与电流 I 垂直的分量，B2 = Bsin。 B1 对电流没有力的作用，磁场对电流的作用力是由 B2 产生的。 一、磁场对通电导线的作用力 对安培力F=BILsin0的理解 ①B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁感应强度的影响; ②L是有效长度，匀强磁场中弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，相应的电流沿L由始端流向末端。 一、磁场对通电导线的作用力 1.安培力的大小 因此，磁场对直线电流的作用力 当θ= 时，安培力F最大； 当θ= 时，安培力F=0. 90 0 单位：安培力 F的单位用N (牛)；电流I的单位用A (安)；长度l的单位用m (米)；磁感应强度 B 的单位用T (特)。 头脑风暴 思考:安培力的方向与哪些因素有关系? 一、磁场对通电导线的作用力 2.安培力的方向 安培力 F 的方向可用左手定则判断：伸出左手，使拇指与其他四指垂直，并都与手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在磁场中所受安培力的方向。 想一想 电流方向与磁场方向垂直时,安培力的方向与电流方向及磁场方向有怎样的关系?它们之间存在怎样得规律？ 一、磁场对通电导线的作用力 2.安培力的方向 由左手定则可知：F ⊥ B，F ⊥ I，即F垂直于 B、I 所决定的平面。 二、磁场对通电线圈的作用力矩 将一矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，如图所示 线圈的顶边 ad 和底边 bc 所受的磁场力 Fad、Fbc 大小相等，方向相反，在一条直线上，彼此平衡；而作用在线圈两个侧边 ab 和 cd 上的磁场力 Fab、Fcd 虽然大小相等，方向相反，但不在一条直线上，产生了力矩，称为磁力矩。 二、磁场对通电线圈的作用力矩 这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁感线之间夹角的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。 当线圈平面与磁感线平行时，力臂最大，线圈受磁力矩最大； 当线圈平面与磁感线垂直时，力臂为零，线圈受磁力矩也为零。 电流表就是根据上述原理工作的。 讨论并思考 某同学画的表示磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是 A B C D D 小组任务 小组讨论：如图所示，同向电流相互吸引，请利用安培力方向的知识解释? 课堂小结 本节课主要学习了左手定则判断安培力方向，安培力的计算。通过学习，要求学生会用左手定则判断安培力的方向会推导安培力的大小的表达式。通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力。理解电路的工作状态及相关概念的形成原理，树立安全用电意识。培养严谨细致的职业素养。 作业布置 如何判断安培力的方向？ 安培力的方向与大小与哪些因素有关？ 安培力的大小如何计算？ 感谢观看 $$