物理：：3.4《磁场对通电导线的作用力》课件(人教版选修3-1)

——安培力磁场对通电导线的作用力问题1：通电导线（电流）在磁场里是否一定受力？问题2：当电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向如何？是否与磁场方向相同？问题3：当电流方向与磁场方向不垂直时，左手定则是否适用？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。左手定则:NS1.电流与磁场方向不一定垂直；2.安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向，即安培力垂直电流和磁场所确定的平面一.安培力的方向例1：确定图中安培力的方向。BIBIBIBI一.安培力的方向FFF垂直纸面向外●F例2、垂直放在磁场中的通电导线如图放置，并已标明电流强度、磁感应强度、安培力三个量中的其中两个物理量的方向，试标出第三个物理量的方向BFIFF╳BBBFI例3、画出各图中安培力的方向IIBBIBBIIBFFFFFBBFBFFFEB×BF×BBE1.当电流和磁场垂直时二.安培力的大小F＝ILB2.当电流和磁场平行时F＝03.当电流和磁场夹角θ时F=ILBsinθ设下图中磁感应强度为B，电流强度I，导线长度L，求安培力大小BIBIBIBIθθ二.安培力的大小对公式的理解：★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关★L是有效长度，不一定是导线实际长度1.I与B不垂直，分解B或把L朝垂直B方向投影F＝BIL2.导线不是直线，找导线的有效长度（首尾连接的直线）3.只有一部分导体在磁场中或者只有一部分通电★只适用匀强磁场θBIBIθBRIB三.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向•（一）直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安培力的方向，再进行分析：abFF平行通电直导线之间的相互作用两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。电流方向相同时电流方向相反时相吸相斥如图，质量分别为mAmB的两环套在光滑绝缘杆上，若同时通上同向电流IAIB,它们将如何运动AB例、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的重力不计）A、逆时针转动，同时向下运动B、顺时针转动，同时向下运动C、顺时针转动，同时向上运动D、逆时针转动，同时向上运动•2。特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。NSNSIFFNSFA、逆时针转动，同时向下运动向外向里•3。等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。例.如图在条形磁铁N极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？从上向下看逆时针转动的同时向左摆动4。利用平行电流相互作用分析法：同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。两个电流总有作用到方向相同且靠近的趋势。自由固定FF˙××××××˙˙˙˙˙例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？向左摆动例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISN从上向下看逆时针转动的同时向右摆动NSF（1）绳子拉力_______(变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持力_______（3）桌面对磁铁的摩擦力________(有,无).变大变小无NSF桌面对磁铁的摩擦力_______(有,无)方向_______.有水平向右课堂训练FB练习3：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭合开关S后，线框运动情况应为…………（）A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢B．ab向里，cd向外转动且远离MC．ad向外，bc向里转动且向M靠拢D．ad向里，bc向外转动且远离MA•例.如图所示质量为m=50g的铜棒，长L＝10cm，用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1/3T，通电后，棒向纸外偏转的最大偏角θ＝37°，此铜棒中电流的大小为多少？BθmgTFθ•例、如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成θ角，求：•（1）棒ab受到的摩擦力；•（2）棒对导轨的压力。Babθ