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1、安培力：通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向第1页/共32页第2页/共32页 安培力方向垂直于电流垂直于磁场方向，即垂直于电流和磁场所在的平面。第3页/共32页IBFIBFIFBBBIFBI判定以下通电导线所受安培力的方向第4页/共32页问题：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。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用实验检验你的预测。电流方向相同时，将会吸引;电流方向相反时，将会排斥。?第5页/共32页第6页/共32页IIFF分析：电流方向相同电流方向相反IIFF第7页/共32页问题：在匀强磁场B中，通电直导线与
2、磁场方向垂直的情况下，导线上的电流为I，导线所受安培力F应怎样求？二、安培力的大小：（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。即：F=BIL平行呢？（2）平行时：F0如果既不平行也不垂直呢？第8页/共32页二、安培力的大小：把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直 B1=Bsin另一分量与导线平行 B2=Bcos平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定。即F=B1IL，将B1=Bsin代入得：F=BILsinIBB2B1第9页/共32页二、安培力的大小：（1）在匀强磁场中，
3、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。即：F=BIL（2）平行时：F0（3）公式：F=B IL sin表示磁场方向与电流方向间的夹角 在中学阶段，F=BI L sin仅适用于匀强磁场第10页/共32页BACBI例题：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框内通有电流I1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B2T中，AC40cm，求三角形框架各边所受的安培力大小和方向。第11页/共32页例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度B：（）A、B10T B、B10TC、B10T
4、D、不能确定B第12页/共32页例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的稳定电流I，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：()（A）、适当增大电流I （B）、将电流反向并适当改变大小（C）、适当增大磁场（D）、将磁场反向并适当改变大小ACabI第13页/共32页例题：如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何？MNIB第14页/共32页4、磁场对通电导线的作用力（二
5、）第15页/共32页复习：1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？2、安培力的大小如何计算？3、在运用安培力公式时应注意什么？第16页/共32页FEBBFBBE第17页/共32页NSIFFNSF第19页/共32页NSF（1）绳子拉力_ (变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持力_（3）桌面对磁铁的摩擦力_(有,无).变大变小无NSF桌面对磁铁的摩擦力 _(有,无)方向_.有水平向右巩固练习FB第20页/共32页例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？第21页/共32页例题：如图,在条形
6、磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISN第22页/共32页例：在倾斜角为的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为 _.XFBNmg第23页/共32页引申1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B 的最小值为_,方向_.引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压 力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为 _,方向_.XGNFB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB第24页/共32页三、磁电式电流表1、磁电
7、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）。最基本的是磁铁和线圈。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。第26页/共32页问题电流表中磁场分布有何特点呢？问题电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.问题什么是均匀辐向分布呢？问题什么是均匀辐向分布呢？所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度
8、.该磁场并非匀强磁场，该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感圆圈上，各点的磁感应强度应强度B B的大小是相的大小是相等的等的.第27页/共32页关于电流表的工作原理，请思考关于电流表的工作原理，请思考线圈的转动是怎样产生的线圈的转动是怎样产生的?线圈为什么不一直转下去？线圈为什么不一直转下去？为什么指针偏转角度的大小可以为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱说明被测电流的强弱?如何根据指针偏转的方向来确定如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向电路上电流的方向?使用时要特别注意什么使用时要特别注意什么?第28页/共32页2、电流表的工作原理 1、
9、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其 大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。第29页/共32页2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。第30页/共32页三、磁电式电流表的特点1、表盘的刻度均匀，I。2、灵敏度高，但过载能力差。3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页