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课件网) 磁场对通电导线的作用力 问题引领 安培（1775.1.20-1836.6.10.） 法国物理学家、化学家、数学家 【实验方案设计】 实验方法：控制变量法 1.保持磁场方向不变，改变电流方向，观察金属棒的受力。 2.保持电流方向不变，改变磁场方向，观察金属棒的受力。 实验探究 观察通电导体棒在磁场中运动 实验次数 磁场方向 电流方向 安培力方向 1 向下 垂直直面向外 2 垂直直面向内 3 向上 垂直直面向内 4 垂直直面向外 【学生活动】学生分组实验，记录实验现象，分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？体验物理规律的得出过程。 定性研究 安培力的方向 【学生活动】 小组讨论，探究安培力、电流、磁感应强度三者方向的关系。 I B F 一、安培力的方向 1.判断方法--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。 注意：安培力与B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直。 练习1、画出以下的安培力的方向 情境引入 在必修第三册中我们已经学习,在匀强磁场中,当通电直导线与磁感应强度垂直时,通电导线受到的安培力大小F=ILB。那么通电导线在磁场中一定受到力的作用吗 1、当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时： 2、当磁感应强度B的方向与导线方向平行时： 思考：如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢？ 定量研究 安培力的大小 二、安培力的大小 安培力的一般表达式 ①一个分量与导线垂直 B⊥=Bsinθ ②另一分量与导线平行 B//=Bcosθ 其中平行方向的B//不产生安培力，导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生，由此得到： F=ILB⊥=ILBsinθ θ=0时 平行：F＝0 θ=90°时 垂直：F＝BIL I B F I B B// B⊥ θ 探究安培力大小F=BILsin θ中角θ的意义 练习3 长度为L、通有电流为I的导电棒放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向分别如图所示,已知磁感应强度大小均为B,对于下列各图中导电棒所受安培力的大小计算正确的是( )。 A.F=BILcos θ B.F=BILcosθ C.F=BILsin θ D.F=BILsinθ 应用探究 探究通电导线的有效长度 练习4 如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力。 归纳总结 ①公式F＝ILB中L指的是“有效长度”． 当B与I垂直时，F 最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0. ②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直接的长度相应的 电流沿L由始端向末端． 实际应用—磁电式电流表 情境引入 图1是几种常见的磁电式电表,虽然它们外观不同,但它们的核心结构都相似,如图2所示。 极靴 线圈 仔细观察磁电式电流表结构，思考电流表的指针为什么最终能稳定的指向某一刻度，且偏转角度大小能反映电流大小？ 磁电式电流表的结构 线圈通电时，安培力使线圈转动时 变形 产生弹力阻碍转动 安培力与弹力力矩平衡，指针停止转动 电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大 优点：灵敏度高，能测出很弱的电流 缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱 练习5 如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（ ） A.该磁场是匀强磁场 B.线圈平面总与磁场方向垂直 C.线圈将逆时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB 安培力的方向 安培力的大小： 通电导线在磁场中受到的力 应用：磁电式电流表 判定方法：左手定则 特点：总垂直于B和I 确定的平面 构造： 原理： F=ILBsinθ 通电线圈 ... ...
