人教版高中物理选修3-1--34-通电导线在磁场中受到的力课件.ppt

1、第四节第四节 磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用力力演示演示实验实验：按照图所示进行实验。：按照图所示进行实验。1 1、改变导线中电流的方向，观察受力、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为安培力通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向一、安培力的方向2 2、上下交互磁极的位置以改变磁、上下交互磁极的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化场的方向，观察受力方向是否变化伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线四指垂直，让磁感线手心，四指指向电流的手心，四指指向电流的方方向，向

2、，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。BIF 关于垂直于磁场方向的通电直导关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是线所受磁场力的方向，正确的说法是A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直直D既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直向垂直 答案答案CFIBFIBBBIFBI3 0FFIIIBBB画出图中画出图中通电导线受力方向。通电导线受力方向。

3、问题：问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。反向电流相互排斥。结论结论:FFF同向电流F反向电流1.1.当电流与磁场方向垂直时当电流与磁场方向垂直时:BIF2、电流与磁场方电流与磁场方向平行时，磁场向平行时，磁场对电流的作用力对电流的作用力为零为零NSI问题问题:如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？B BIIB B0o0F 90OFIBL把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与

4、导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线产生作不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由用力，通电导线所受作用力仅由B B1 1决定决定即即F=ILB1F=ILBsinB B2 2B B1 1将将B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得通电直导线与磁场方向通电直导线与磁场方向不垂直不垂直的情况的情况3.3.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角为角为时时:3.3.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角为角为时时:BFBB对公式的理解对公式的理

5、解不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关L是有效长度，不一定是导线实际长度如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿怎样？如果电流沿ab边从边从a到到b，ab边受安培力多大？边受安培力多大？如果是一闭合回路如果是一闭合回路受力又是多少受力又是多少?说说下面各图的有效长度FF做一做做一做1 1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场、如图所示的四种情况，

6、通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是中，其中通电导线不受安培力的是（）巩固练习巩固练习C2 如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力流通过时相比较，磁铁受到的支持力N 和摩擦力和摩擦力f 将将 ()（A）N减小，减小，f=0;（B）N减小，减小，f0;（C）N增大，增大，f=0;（D）N增大，增大，f0.S NI解：解

7、：画出电流所在处的磁感应线及该点的磁场方向如图：画出电流所在处的磁感应线及该点的磁场方向如图：B由左手定则，磁场力由左手定则，磁场力F方向如图方向如图:F由牛顿第三定律，由牛顿第三定律，磁铁受到等大反向的力磁铁受到等大反向的力FF对磁铁进行受力分析：对磁铁进行受力分析：可知可知 支持力支持力N 增大，增大，摩擦力摩擦力f=0 C3 如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的上方如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比与条形磁铁垂直）的电流，和原来

8、没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力较，磁铁受到的支持力N和摩擦力和摩擦力f ()（A）N减小，减小，f 向左向左;（B）N减小，减小，f 向右向右;（C）N增大，增大，f 向左向左;（D）N增大，增大，f 向右向右.S NI解：解：画出电流所在处的磁感应线及该点的磁场方向如图：画出电流所在处的磁感应线及该点的磁场方向如图：B由左手定则，磁场力由左手定则，磁场力F方向如图方向如图:F由牛顿第三定律，磁铁受到等大反向的力由牛顿第三定律，磁铁受到等大反向的力F对磁铁进行受力分析对磁铁进行受力分析可知可知 支持力支持力N 增大，增大，摩擦力摩擦力f 向左向左 CF4 如图所示，在水平方向的匀强磁场

9、中，用两根柔软如图所示，在水平方向的匀强磁场中，用两根柔软的细线将金属棒的细线将金属棒ab悬持在水平位置上，金属棒中通入由悬持在水平位置上，金属棒中通入由a到到b的稳定电流的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：(A)适当增大电流适当增大电流I(B)将电流反向并适当改变大小将电流反向并适当改变大小(C)适当增大磁场适当增大磁场(D)将磁场反向并适当改变大小将磁场反向并适当改变大小A C6 两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个

10、小距离，其中一条其中一条AB是固定的，另一条是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，按图示方向通入两条导线时，CD导线将导线将（）A、顺时针方向转动，同时靠近导线、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时离开导线、顺时针方向转动，同时离开导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线、逆时针方向转动，同时靠近导线ABABCDIID7 通电矩形导线框通电矩形导线框abcd与无限长与无限长通电直导线通电直导线MN在同一平面内，电在同一平面内，电流方向如图所示，流方向如图所示，ab边与边与NM平行。平行。关于关于MN的磁场对线框的作用，下的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（列叙述正确的是（）A、线框有两条边所受的安培力方、线框有两条边所受的安培力方向相同；向相同；B、线框有两条边所受的安培力大、线框有两条边所受的安培力大小相同；小相同；C、线框所受安培力的合力朝左；、线框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力对所受安培力对ab边的力矩不边的力矩不为零；为零；MNabcdI1I2B C返回