1、旋转的磁钢旋转的磁钢请同学们观察并记录俯请同学们观察并记录俯视时磁钢的转动方向视时磁钢的转动方向通电导线在磁场中受到的力4 4第三章第三章 磁磁 场场江苏省太湖高级中学江苏省太湖高级中学 朱坚朱坚安德烈-玛丽 安培安培力：通电导线在磁场中安培力：通电导线在磁场中受到的力受到的力一、安培力一、安培力二、安培力的方向二、安培力的方向探究探究1.安培力的方向与哪些因素有关？安培力的方向与哪些因素有关？磁场方向磁场方向电流方向电流方向u注意保护电路，避免长时间通电注意保护电路，避免长时间通电探究探究2.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系安培力方向与磁场方向、电流方向的关系磁场磁场B B方向：方向：安
2、培力安培力F F方向：方向：电流电流I I方方向：向：黄色黄色蓝色蓝色红色红色u注意保护电路，避免长时间通电注意保护电路，避免长时间通电伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并且都与手掌在同一个平面内；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所受安培力的方向。导线所受安培力的方向。 I IB B例例1：如图，磁场中有一条通电导线。各图中已经标明了电流和磁：如图，磁场中有一条通电导线。各图中已经标明了电流和磁感应强度的方向，试判断安
3、培力的方向感应强度的方向，试判断安培力的方向。左手定则的应用左手定则的应用I IBF FB BI IF F：垂直纸：垂直纸面向外面向外I IB BF FF F 平行通电直导线之间的相互作用平行通电直导线之间的相互作用FA AB BII左手定则的应用左手定则的应用同向电流互相吸引同向电流互相吸引F为磁场方向与导线方向的夹角为磁场方向与导线方向的夹角F=ILBsinF=ILBsin三、安培力的大小三、安培力的大小E E、r rR R例例2 2：如图：如图所示，所示，长为长为L=0.5m L=0.5m 的导体棒静止于光滑的水平轨道上的导体棒静止于光滑的水平轨道上，开关闭合后回路中的电流开关闭合后回路
4、中的电流I=2AI=2A，匀强磁场的磁感应强度匀强磁场的磁感应强度B=0.02TB=0.02T，方向竖直向上，求方向竖直向上，求开关闭合后开关闭合后导体棒所受安培力的大小和方向。导体棒所受安培力的大小和方向。解：安培力大小解：安培力大小F=ILBsinF=ILBsin9090 =2 =20.50.50.020.02sin90sin90NN =0.02N =0.02N安培力方向：水平向右安培力方向：水平向右I I 磁电式电流表磁电式电流表磁电式电流表最基本的组磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈两极之间的线圈线圈线圈F FF F线圈左右两边所受安培力线
5、圈左右两边所受安培力的方向相反，于是安装在的方向相反，于是安装在轴上的线圈发生转动轴上的线圈发生转动线圈转动时，螺旋弹簧变形，反线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。电流越大，安培抗线圈的转动。电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变就越力就越大，螺旋弹簧的形变就越大。所以，从线圈偏转的角度就大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。能判断通过电流的大小。螺旋弹簧螺旋弹簧极靴极靴铁质圆柱铁质圆柱为了使电流表表盘的刻度为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间有一个铁质圆柱极靴中间有一个铁质圆柱极靴与圆柱间的磁场都极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈
6、无论沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，表面都跟磁感线平行，表盘的刻度就均匀了盘的刻度就均匀了线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可的偏转方向也随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向以知道被测电流的方向优点：优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流灵敏度高，可以测出很弱的电流缺点：缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱线圈导线很细，允许通过的电流很弱F FF FN N极朝上极朝上I Iv磁钢中电流方向如何？磁钢中电流方向如何？v
7、磁钢所处的磁场方向如何？磁钢所处的磁场方向如何？v磁钢所受的安培力方向如何？磁钢所受的安培力方向如何？正极朝下正极朝下 一、安培力：一、安培力：通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力二、安培力的方向二、安培力的方向1.安培力方向垂直于磁场方向、电流方向构成的平面安培力方向垂直于磁场方向、电流方向构成的平面2.左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使且都与手掌在同一个平面内；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四指指向电流的方向，这时拇指所指的
8、方向就是通电导线所受安培力的方向。所受安培力的方向。 四、磁电式电流表四、磁电式电流表F=ILBsinF=ILBsin（为磁场方向与导线方向的夹角）为磁场方向与导线方向的夹角）三、安培力的大小三、安培力的大小1.构造构造2.原理原理1.1.一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是场时，描述
9、导线状态的四个图示中正确的是( ( ) )随堂巩固随堂巩固DE E、r rR R2.2.如图如图所示，所示，长为长为L=0.5m L=0.5m 的导体棒静止于光滑的水平轨道上的导体棒静止于光滑的水平轨道上，开关闭合后回路中的电流开关闭合后回路中的电流I=2AI=2A，匀强磁场的磁感应强度匀强磁场的磁感应强度B=0.02TB=0.02T，方向与轨道平面成方向与轨道平面成=45=45角斜向上方，求角斜向上方，求开关闭合后开关闭合后导体棒所受导体棒所受安培力的大小和方向。安培力的大小和方向。I I安培力方向：与水平方向成安培力方向：与水平方向成45角角斜向右下方斜向右下方B BI IF F解：安培力大小解：安培力大小F=ILBsinF=ILBsin9090 =2=20.50.50.020.02sin90sin90NN =0.02N =0.02N
