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课件网) 第一章 磁场对电流的作用 1.1 安培力 推测：线圈受到了某个力的作用 1.通过实验,认识安培力。 2.能判断安培力的方向。 3.会计算安培力的大小。 问题：在该实验中你观察到了怎样的实验现象？该现象说明了什么？ 现象：导体棒由静止开始滚动 说明：导体棒受到了安培力。 知识点一：认识安培力 如图所示，同向电流相互吸引，请利用安培力方向的知识解释？ 安培力的方向与哪些因素有关呢？ 知识点二：安培力的方向 利用如图所示装置进行实验，探究影响安培力方向的因素。 【思考问题】 （1）根据磁感应强度的定义式 ，猜想安培力 的方向可 能与哪些因素有关？ 猜想：可能与磁感应强度B的方向和电流I的方向有关。 实验：探究安培力的方向与哪些因素有关 （2）本实验用什么研究方法？ （3）如何用一个截面图来表示电流的方向？ 控制变量法 表示电流方向垂直纸面向里： 表示电流方向垂直纸面向外： ⊙ ①交换磁极的位置，观察受力方向是否改变。 ②改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 【实验设计】 思考：电流方向与磁场方向垂直时，安培力的方向与电流方向及磁场方向有怎样的关系？它们之间存在怎样的规律？ 【实验数据】 I I I I F F F F 左手定则：伸开左手，使大拇指与四指垂直，且都与手掌在同一个平面内。让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 万箭穿心 仙人指路 一指乾坤 注意：安培力与 B、I 都垂直，但 B 和 I 可以不相互垂直 ①I⊥B时：磁感线从掌心垂直入从手背垂直出 ②I不⊥B时：磁感线从掌心斜入从手背斜出 （1）安培力的方向既与电流的方向垂直，也与磁场方向垂直，即安培力的方向垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面，但电流方向不一定与磁场方向垂直； （2）已知电流方向和磁场方向可以确定安培力的方向； （3）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面，仍可以用左手定则判断安培力的方向。 F 【实验结论】 1.当电流与磁场方向垂直时（I⊥B ） F = ILB F = 0 F = ILBsinθ (一般方法：分解磁场B或投影通电导线) 知识点三：安培力的大小 2.当电流与磁场方向平行时（I // B ） 3.当电流与磁场方向成特定角度时呢？ 对安培力公式F＝BILsinθ的理解 (1)B为导线所处磁场应为匀强磁场， 在非匀强磁场中，仅适用于很短的通电导线，即直线电流元。 (2)L为通电导线有效长度, ① 对于弯曲导线，有效长度为端点连线之间的距离。 ② 对闭合通电导线的有效长度为 0，即所受安培力为 0。 (3)θ为磁场B和电流I方向夹角. 安培力作用下平衡问题 例：如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.有大小为B 的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L， 质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电 流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为 多大？磁感应强度的方向如何？ 关键：由立体图画出纵截面受力分析图，列平衡方程求解。 解：由左手定则得，B垂直导轨面向上 金属杆受力分析如图 金属杆受安培力 由平衡条件得 由上述各式解得 1、(多选)如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是( ) AD 2、如图所示，水平放置的U形导线框中接有电源，电流为I，导线框垂直于匀强磁场放置，磁感应强度大小为B，导线框间距为d，一导体棒与竖直虚线成θ角放置，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为( ) D 3.如图是探究影响通电导体在磁场中受力的因素的实验示意图。三块相同蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来,它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所 在位置附近为 ... ...
