长郡课件《第三章第四节磁场对通电导线的作用力》

1、第四节磁场对通电导线的作用力,1.常见几种磁场的分布,2.磁通量,复 习,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,规律探究,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,演示：按照右图所示进行实验。 1.改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,演示：按照右图所示进行实验。 1.改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,演示：按照右图所示进行实验。 1.改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,演示：按照右图所示进行实验。 1.改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,演示：按照右图所示进行实验。 1.改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。,通电导线在磁场中受到的力称为安培力,一、安培力的方向,规律探究,2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向， 观察受力方向是否变化,2.上下交互磁场的位置以改变磁场

2、的方向， 观察受力方向是否变化,2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向， 观察受力方向是否变化,2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向， 观察受力方向是否变化,F、B、I方向关系,安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面,F、B、I方向关系,安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面,F、B、I方向关系,遵循左手定则,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平面内；让磁感应线从掌心进入，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,F、B、I方向关系,遵循左手定则,B,B,30,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,I,I,I,B,B,B,F,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,

3、B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,B,B,判定以下通电导线所受安培力的方向,判定以下通电导线所受安培力的方向,B,B,30,F,F,I,I,I,B,B,B,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,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,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,结论:,同向 电流,反向 电流,同向 电流,反向 电流,同向 电流,反向 电流,同向 电流,反向 电流,同向 电流,反向 电流,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：,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：,二、安培力的大小,F=ILB,(1)在匀强磁场

4、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：,二、安培力的大小,(2)平行时：F0,F=ILB,问题：如果既不平行也不垂直呢？,问题：如果既不平行也不垂直呢？,B2,B1,问题：如果既不平行也不垂直呢？,B2,B1,F=ILB sin,二、安培力的大小,F=ILB sin,二、安培力的大小,问题：若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,F=ILB sin,二、安培力的大小,问题：若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,F=ILB sin,二、安培力的大小,问题：若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,F=ILB sin,二、安培力的大小,问题：若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,F安垂直于B和I决定的平面,F=ILB sin,磁电式电流表,磁电式电流表,1.构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成) 、 螺旋弹簧、线

5、圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。,磁电式电流表,1.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)。,.,磁电式电流表,1.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)。,铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。,.,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.,【问题】电表中磁场分布有何特点呢？,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，不管线圈处于什么位置， 线圈平面与磁感线之间的夹角都 是零度.,【问题】电表中磁场分布有何特点呢？ 电表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.,【问题】该磁场是否匀强磁场？,非匀强磁场,【问题】该磁场是否匀强磁场？,非匀强磁场,【问题】该磁场是否匀强磁场？,【问题】该磁场的特点？,在以铁芯为中心的圆圈上， 各点的磁感应强度B的大小是相 等的.,非匀强磁场,【问题】该磁场是否匀强磁场？,【问题】该磁场的特点？,1.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动.,2.电流表的工作原理,M安=nBIS,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。,M弹=k,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。,M安=nBIS,M弹=k,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。,M安=nBIS,M弹=k,表盘的刻度均匀，I,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。,

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