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课件网) 第 节 1 磁场对通电导线的作用力 高中物理 选择性必修第二册 第一章 学习目标 1.通过实验认识安培力的方向及大小，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。 2.经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法。经历一般情况下安培力表达式的得出过程，体会矢量分析的方法。 3.观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表的工作原理，体会物理知识与科学技术的关系。 1. 安培力 人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。 一、安培力的方向 2. 安培力的方向 演示实验： （1）如图所示，把一段导体棒悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流。研究安培力的方向与哪些因素有关。 ①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。 ②改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。 演示实验 （2）实验现象表明：通电导体棒在磁场中所受安培力的方向，与电流方向、磁场方向有关。 （3）众多实验表明：通电导线在磁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。 一、安培力的方向 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在磁场中所受安培力的方向。 3. 左手定则 F N S I B I B F I B F I F B α α B B I F α B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 F E B × B F × B B E 4. 两平行通电直导线的相互作用 同向电流相互吸引反向电流相互排斥。 × · × × × × × × × · · · · · · · × × · · F12 F21 I2 I1 I2 I1 同向电流 反向电流 × × × × × × × × × × × × × × × × F12 F21 I1 I2 I1 I2 反向电流相互排斥。 一、安培力的方向 1. 安培力的大小 （1）垂直于磁场B 放置长为L 的通电导线，当通过的电流为I 时，它所受的安培力 F 为BIL。即当 B 与 I 垂直时，F = BIL。 （2）当 B 与 I 平行时，F = 0 。 二、安培力的大小 （3）当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时，将 B 分解为垂直电流方向的 B⊥ = Bsinθ 和沿着电流方向的 B∥ = Bcosθ， B 对 I 的作用可以用 B⊥、B∥ 对电流的作用等效替代。即： F = F1 + F2 = B⊥IL + B∥IL = BILsinθ + 0 = BILsinθ 对安培力方向的理解 安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电流方向所构成的平面。当电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决定的平面。 即：F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直。 B A C B I 例题：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC＝40cm， ，求三角形框架各边所受的安培力。 例：在倾斜角为θ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 _____. X F × B θ N mg 对安培力公式中L的理解 L是有效长度不是导线的实际长度，且弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零． 如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl C 1. 构造 指针、 极靴 、磁铁、线圈、螺旋弹簧。 三、磁电式电流表 2. 原理 通电线圈在磁场中受到安培力而偏转。 （1）安培力越大，线圈偏 ... ...
