1、1.1磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力知识知识回顾回顾ILFB 如何描述磁场强弱？如何描述磁场强弱？在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量磁感应强度BB垂直与导线方向安培力安培力1 1、上下交换磁极的位置以改变磁场的、上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察导体棒受力方向是否改变。方向，观察导体棒受力方向是否改变。组装好器材，进行实验，观察导体棒受力方向。组装好器材，进行实验，观察导体棒受力方向。2 2、改变导体棒中电流的方向，观察受、改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。力方向是否改变。实验探究：实验探究：众多实验表明：通电导线在磁
2、场中所受安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。实验实验探究规律：探究规律：一一. .安培力的方向安培力的方向左手定则：左手定则： 伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直，让磁感线手心，使四指指向电流的方向，这时手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。 IBFFIBFIBIBF安培力方向的判断安培力方向的判断FIBFIBBBIFBI30FFIIIBBB安培力方向的判断安培力方向的判断问题：问题：如图所示，两条平行的通电直导线如图所示，两条平行的通电
3、直导线之间会通过磁场发生相互作用之间会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以判断用学过的知识加以判断同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论结论: :FFF同向电流同向电流F反向电流反向电流（2 2）当）当电流与磁场方向垂电流与磁场方向垂直时，直时，（3 3）当）当电流与磁场方向夹电流与磁场方向夹角时，角时，二二. .安培力的大小安培力的大小（1 1）当）当电流与磁场方向平电流与磁场方向平行时，行时，1、在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。B1B22.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角时角时F在图中，匀强磁场磁
4、感应强度为在图中，匀强磁场磁感应强度为B B，有一段长，有一段长L L，通有电流为，通有电流为I I的的直导线直导线abab，电流方向从，电流方向从a a到到b b，则导线所受磁场力大小和方向如何？，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图并将立体图改画为平面图BbazxyBOabBBabFBBFBxyFB【做一做做一做】b ba a3.对对公式公式 F=BIL的理解的理解（1 1）仅适用于匀强磁场）仅适用于匀强磁场F一定与一定与B垂直，垂直，F一定与一定与I垂直。但垂直。但B与与I不一定垂直。不一定垂直。（2）F不仅与不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关。有关，还与放置方式有
5、关。（3）L指的是指的是“有效长度有效长度”，等于连接两端点直线的长度。相应等于连接两端点直线的长度。相应的电流沿的电流沿L由始端流向末端。由始端流向末端。三三. . 应用应用磁电式电表磁电式电表 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。电流表的特点电流表的特点1 1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈
6、的导线很细，允许通过的电流很小；线圈的导线很细，允许通过的电流很小；2 2、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；均匀的；3 3、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。朝相反方向转动。三三. . 应用应用电动机电动机原理图与传统火炮比较，具有速度快、精度高等优与传统火炮比较，具有速度快、精度高等优点。它将成为未来主要武器，替代火炮。我点。它将成为未来主要武器，替代火炮。我国正在进行舰载电磁轨道炮试验，预计到国正在进行舰载电磁轨道炮试验，预计到20252025年将投入使用。国内年将投入使用。国内9
7、36936型登陆舰再一次型登陆舰再一次搭载电磁炮出海，试验射程可达搭载电磁炮出海，试验射程可达200200公里，此公里，此前已进行过多次实弹射击试验，效果非常好，前已进行过多次实弹射击试验，效果非常好，证明我国实现电磁轨道炮小型化和舰载化是证明我国实现电磁轨道炮小型化和舰载化是完全可行的。完全可行的。三三. . 应用应用电磁炮电磁炮BCD 1 1、一根长为、一根长为0.2 m0.2 m的电流为的电流为2 A2 A的通电导线，放在磁感应强的通电导线，放在磁感应强度为度为0.5 T0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（ ）A A、0.4N0.4N B
8、 B、0.2N0.2NC C、0.1N0.1N D D、0 0FFFF2 2、试画出下列各图中安培力的方向：、试画出下列各图中安培力的方向：课堂练习课堂练习BacbI 3 3、如、如图所示，直角三角形图所示，直角三角形abcabc组成的导线框内通有组成的导线框内通有电流电流I I1A1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场，并处在方向竖直向下的匀强磁场B B2T2T中，中，AC=40cmAC=40cm， ，求三角形框架各边所受的安培力。，求三角形框架各边所受的安培力。oa30NFbc0NFFacab69.0课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习5 5、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东在赤道上空，水平放
9、置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线的电流的直导线，则此导线 ( )( )A A、受到竖直向上的安培力、受到竖直向上的安培力 B B、受到竖直向下的安培力、受到竖直向下的安培力C C、受到由南向北的安培力、受到由南向北的安培力 D D、受到由西向东的安培力、受到由西向东的安培力课堂练习课堂练习6 6、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（向外的电流，则（ ）A A磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用磁铁对
10、桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B B磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C C磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D D磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 A课堂练习课堂练习7 7、如图所示，两平行光滑导轨相距如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m0.2m，与水平面夹角为，与水平面夹角为4545，金属棒，金属棒MNMN的质量为的质量为0.1kg0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为，处在竖直向上磁感应强度为1T1T的匀强磁场中，电源电动势为的匀强磁场中，电源电动势为6V6V，内阻为，内阻为11，为使，为使MNMN处处于静止状态，则电阻于静止状态，则电阻R R应为多少？应为多少？( (其他电阻不计其他电阻不计) )NBG GF FN NF F安安课堂练习课堂练习
