三、磁场对通电导线的作用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,磁场对通电导线的作用,沈阳市第三十五中学 王放,人教版高中物理选修,1-1,第二章第三节,一、知识回顾,如何描述磁场强弱？,安培力,(,Ampere force,),的方向,1,、,定义,：磁场对电流的作用力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。,实验表明,：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。,思考与讨论,在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢？,实验,试画出下述两实验结果的正视图：,B,B,I,F,I,F,探究安培力方向实验现象记录表,探究序号,1,2,3,4,观察记录,实验结论,1,、磁场方向不变时，电流反向，,安培力（）,2,、电流方向不变时，磁场反向，安培力（）,B,I,F,B,I,B,I,B,F,F,F,I,反向,反向,F,、,B,、,I,方向关系,B,I,F,示意图,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,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,遵循左手定则,B,I,F,示意图,再次提醒：一定要使用左手！,F,I,B,F,I,B,B,I,F,B,30,F,F,I,I,B,B,二、安培力方向的判断,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,请使用刚学过的知识解释本实验结果。,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,结论,:,F,F,F,同向电流,F,反向电流,（,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。,问题,:,如果既不平行也不垂直呢？,即：,（,2,）平行时：,B,I,三、安培力的大小,I,B,把磁感应强度,B,分解为两个分量：,一个分量与导线垂直,B,1,=Bsin,另一分量与导线平行,B,2,=Bcos,平行于导线的分量,B,2,不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由,B,1,决定,即,F=ILB,1,F=ILBsin,B,2,B,1,将,B,1,=Bsin,代入得,通电直导线与磁场方向,不垂直,的情况,三、安培力的大小,公式：,F=ILBsin,表示磁场方向与电流方向间的夹角,注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场,问题,1:,若,B,与,I,不垂直时，,F,安,与,B,和,I,方向关系可以概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,三、安培力的大小,结论：,F,一定与,B,垂直，一定与,I,垂直。但,B,与,I,不一定垂直。,问题,2,：,F,、,B,、,I,一定两两垂直吗？,L,F=B,I,L,F=B,I,L,中的,L,为有效长度,L,L,L,思考与讨论,试指出下述各图中的安培力的大小。,例题：,如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒,ab,悬挂在水平位置上，金属棒中通入由,a,到,b,的稳定电流,I,，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：,(),（,A,）适当增大电流,I,（,B,）将电流反向并适当改变大小,（,C,）适当增大磁场,（,D,）将磁场反向并适当改变大小,AC,a,b,I,0,0.02N,水平向右,0.02N,垂直导线，,斜向左上方,将长度为,20cm,、通有,0.1A,电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为,1T,。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向,I,B,I,B,30,I,B,GGLX,巩固练习,电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。,四、电动机,电动机的工作原理,电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。,电动机的应用,电动机广泛地使用在电动剃须刀、录音机、录像机、电动玩具、电力机车、电子钟表上，大功率的直流电动机使用在电车、高速电梯上。,谢谢大家,