高二物理磁场对通电导线的作用

2.3《磁场对通电导线的作用》自学目标•1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.•2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题.•知道:1）流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；2)电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.一、安培力：通电导体在磁场中受到的力称为安培力F。实验：把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发生运动。装置示意图：NSA实验现象：1、当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大2、当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力3、当导线方向与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于最大值和0之间。思考：影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）4、猜想：①导线的长度L②电流的大小I实验：三块相同的磁铁并排放置，可认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较导线所受安培力的大小。分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流强弱由外部电路控制。实验发现：②在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比。用公式表示为：F=BILB是比例系数①在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；二、磁感应强度1、比值的情况对于同一磁场同一位置比值是定值，不同磁场、不同位置比值一般不同。2、定义：比值叫磁感应强度。3、定义式：4、物理意义：反映磁场的强弱、由磁场本身的性质决定、与F、I、L无关5、匀强磁场：磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强场。/FIL/FILFBIL=6、单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T。1T的物理意义：11NTAm=7、B的一般大小：常见的地磁场磁感应强度约是3×10－5T～7×10－5T，永磁铁磁极附近的磁感应强度约是10－3T～1T。在电机和变压器的铁芯中，磁感应强度可达0.8T～1.4T8、方向：把某一点磁场的方向定义为该点的磁感应强度的方向。磁场的方向：小磁针静止时N极所指的方向沿磁感线的切线方向磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。BIF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BIF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三、安培力的方向——左手定则四、电动机1、思考：如果放在磁场中不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈abcd，会发生什么现象？2、电动机基本构造：定子和转子。3、功率有大小；分直流电动机和交流电动机4、应用：看插图直流电动机示意图视频小结一、安培力1、概念：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F2、大小：F=BIL3、方向：F⊥B，F⊥I，F垂直I、B所在平面。左手定则确定二、磁感应强度1、公式：2、物理意义：反映了磁场的强弱3、单位：特斯拉，简称特，国际符号是T4、方向：与该处磁场方向同5、匀强磁场：B的大小和方向处处相同，这个区域叫匀强磁场。FBIL=例：在磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5×10-2N，则：①这个位置的磁感应强度是多大？②如果把通电导线中的电流强度增大到5A时，这一点的磁感应强度应是多大？③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。解:①②应为2T•有两种可能：(a)该处没有磁场，(b)该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。③不能肯定。FBIL=22510N2.5A110m=2T=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用学过的知识加以判断同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流用一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡。可以看到灯丝颤抖起来。猜猜看，灯丝里通过怎样的电流，才能使灯丝颤抖00.02N水平向右0.02N垂直导线斜向左上方检测1：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IBIB30°IB检测2：磁场中某处的磁感线如图所示()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBbC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小abB1．下列说法中错误的是（）A．磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力F与I、L的乘积的比值。B．一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用，则该处一定没有磁场。C．一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大。D．因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。ABDF2．如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度这两个物理量的方向，请标出安培力的方向。（用“·”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里；“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“”表示电流垂直于纸面向里。）××××××××××××××××IB3.关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是()A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的平面BCDB．I4．如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向。FB（2）F（1）IFFF（垂直于纸面向外）5.下面各图中,知I、B方向，画F方向