人教版選修31 3.4 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力 課件 （23張）.ppt

第三章磁場(chǎng) 第4節(jié)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力 按照?qǐng)D示進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 改變導(dǎo)線中電流的方向 觀察受力方向是否改變 一 安培力的方向 伸開左手 使拇指與其余四個(gè)手指垂直 并且都與手掌在同一平面內(nèi) 讓磁感線從掌心進(jìn)入 并使四指指向電流的方向 這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向 左手定則 f b i方向關(guān)系 示意圖 安培力方向既與電流方向垂直又與磁場(chǎng)方向垂直 即垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面 判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向 i b 判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向 i b 30 i b 判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向 判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向 問題 如圖所示 兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 同向電流相互吸引 反向電流相互排斥 1 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下 導(dǎo)線所受安培力f等于磁感應(yīng)強(qiáng)度b 電流i和導(dǎo)線的長(zhǎng)度l三者的乘積 問題 若既不平行也不垂直呢 二 安培力的大小 即 f ilb 2 平行時(shí) f 0 公式 f ilbsin 表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角 此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng) 思考感悟通電導(dǎo)體如果是彎曲的 如何確定它的l呢 提示 導(dǎo)體兩端的連線即為l 稱為有效長(zhǎng)度 二 對(duì)安培力大小計(jì)算公式的深刻理解1 公式f ilb中l(wèi)指的是 有效長(zhǎng)度 當(dāng)b與i垂直時(shí) f最大 f ilb 當(dāng)b與i平行時(shí) f 0 2 彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l 等于連接兩端點(diǎn)直接的長(zhǎng)度 如圖3 4 3所示 相應(yīng)的電流沿l由始端向末端 圖3 4 3 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 2010年高考上海卷 如圖3 4 5所示 長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等 夾角為60 的v形 并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為i的電流時(shí) 該v形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為 圖3 4 5 a 0b 0 5bilc bild 2bil c 例 如圖所示直角三角形abc組成的導(dǎo)線框內(nèi)通有電流i 1a 處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b 2t中 ac 40cm 求三角形框架各邊所受的安培力 三 磁電式電流表 1 磁電式電流表的構(gòu)造 刻度盤 指針 蹄形磁鐵 極靴 軟鐵制成 螺旋彈簧 線圈 圓柱形鐵芯 軟鐵制成 最基本的是磁鐵和線圈 鐵芯 線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng) 1 磁電式電流表的構(gòu)造 刻度盤 指針 蹄形磁鐵 極靴 軟鐵制成 螺旋彈簧 線圈 圓柱形鐵芯 軟鐵制成 問題 電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的 所謂均勻輻向分布 就是說所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過鐵芯的中心 不管線圈處于什么位置 線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度 該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng) 但在以鐵芯為中心的圓圈上 各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小是相等的 2 磁電式電流表的特點(diǎn) 1 表盤的刻度均勻 i 2 靈敏度高 但過載能力差 容易燒壞 n s i f f n s f 1 繩子拉力 變大 變小 不變 2 桌面對(duì)磁鐵的支持力 3 桌面對(duì)磁鐵的摩擦力 有 無 變大 變小 無 桌面對(duì)磁鐵的摩擦力 有 無 方向 有 水平向右 課堂訓(xùn)練 做一做 例 兩條導(dǎo)線ab和cd互相垂直 ab固定 cd可自由活動(dòng) 兩者相隔一小段距離 當(dāng)兩條導(dǎo)線分別通以圖示方向的電流時(shí) 垂直紙面向里看導(dǎo)線cd將 a 順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)靠近abb 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)靠近abc 順時(shí)外方向轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)遠(yuǎn)離abd 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)遠(yuǎn)離ab b 例 通電直導(dǎo)線附近有一個(gè)小的通電閉合矩形線圈abcd 直導(dǎo)線ab和線框在同一