4.演示实验：安培力

安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。一.安培力的方向左手定则：——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。画出图中安培力的方向。【答案】由左手定则作答。FFF【注意】安培力的方向永远与导线垂直。画出图中通电导线棒所受安培力的方向。【答案】由左手定则作答。【注意】安培力的方向永远与导线垂直。动手练试用左手定则判断安培力的方向I2I1S×INSI1I2FFFFF结论：异向电流相互排斥；同向电流相互吸引特别强调•安培力的方向：既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面．•不管B和I的夹角是多少，力一定垂直于B和I构成的平面！二.安培力的大小物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线的乘积IL的比值叫做磁感应强度。用B表示。BLFI即：单位：特斯拉（T）【猜想与验证】影响安培力的因素①磁场的强弱②电流的大小③电流的长度1.当电流与磁场方向垂直时3、当电流与磁场方向夹θ角时F=ILBF=ILBsinθ2、当电流与磁场平行时F=0BIB⊥=BsinB∥=Bcos安培力公式的适用条件；•①一般只适用于匀强磁场或在导线范围内是一个恒量；•②导线垂直于磁场；•③L为导线的有效长度任意弯曲的通电导线的等效长度相当于连接导线两端直线段的长度思考：闭合通电回路在磁场中受安培力多大？注意两种情况的区别下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法，正确的有A.安培力的方向与磁场方向垂直，同时又与电流方向垂直B.若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直C.若导线受到的磁场力为0，导线所在处的磁感应强度必为0D.安培力的大小只跟磁场的强弱和电流有关(AB)如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)【答案】R=0.2Ω解：受力分析如图F安=BILmgNF安=BIL=mgtanI=E/(R+r)思维训练如图所示,在磁感应强度为1T的匀强磁场中,有两根相同的弹簧,下面挂一条长0.5m,质量为0.1kg的金属棒MN,此时弹簧伸长10cm,欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何?左手定则：由M流向N（向右）解：受力分析如图mgF安=BILF安=BIL=mgI=2A如图所示，放在平行光滑导轨上的导体棒ab质量为m，长为l，两导轨所在平面与水平面成30°角，导体棒与导轨垂直，空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，若在导体中通以由端至端的电流，且电流为时，导体棒可维持静止状态。BLmg33ba如图11-2-6所示，在同一水平面上的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感强度.B=1.2T如图3′-11所示，在条形磁铁N极附近悬挂一个圆线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示的方向流动时，将会出现下列哪种情况？A．线圈向磁铁平移；B．线圈远离磁铁平移；C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁；D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁．(C)如图11-2-4所示，给一根松弛的导体线圈中通上电流，线圈将会A.纵向收缩，径向膨胀B.纵向伸长，径向膨胀C.纵向伸长，径向收缩D.纵向收缩，径向收缩(A)如图11-2-7所示，把一重力不计的通电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)A.顺时针方向转动，同时下降；B.顺时针方向转动，同时上升；C.逆时针方向转动，同时下降；D.逆时针方向转动，同时上升；(A)如图11-2-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用；B.磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用(A)【题后小结】本题步骤：1、先确定电流所在位置的磁场，2、再分析其受力3、最终要根据相互作用的原理以确定磁体的受力得出最终结果.若不在中央？三、电流表的工作原理1、磁电式电表的构造：磁场、螺线弹簧、线圈(连指针刻度等)2、极靴和铁芯使磁场都沿半径方向辐型均匀分布的3、电流表的刻度是均匀的磁场对电流的作用力跟电流成正比指针偏转的角度也与电流成正比