通电导线在磁场中受力课件
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通电导线在磁场中受到的力 课件
3．安培力方向的特点 安培力方向与 导线 方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直 于导线、磁感应强度决定的平面。
二、安培力的大小
ILB （B与I垂直）
F＝
0
（B与I平行）
ILBsin θ（B与I的夹角为θ）
三、磁电式电流表 1．磁电式电流表的构造特点 (1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示) (2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱 间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线 平行，使 表盘刻度 均匀 。(如图乙所示)
A．F＝BILcos θ
B．F＝BILcos θ C．F＝BILsin θ D．F＝BILsin θ
A [A 图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向 上，故 F＝BILcos θ，A 正确；B 图、C 图和 D 图中，导线和磁场方 向垂直，故 F＝BIL，B、C、D 错误。]
安培力作用下导体的运动问题
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力 1．定义：通电导线在____磁__场____中受到的力。 2．方向：用_左__手__定__则___判断。 判断方法：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__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。
上例中，若 ab 杆中的电流为 0.2 A，且导轨是光滑的，其他条件 不变，则要使 ab 杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
提示：对 ab 杆受力分析如图，沿斜面方向平衡， mgsin 37°＝BIL＋F， 则 F＝mgsin 37°－BId＝0.04 N。
【课件】磁场对通电导线的作用力(课件)-2022-2023学年高中物理选择性必修第二册人教版
2. 在图1.1-10中画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
3．图 1.1-11 所示为电流天平，可以用来 测量匀强磁场的磁感应强度。它的右 臂挂着矩形线圈，匝数为 n，线圈的水平边长为 l，处于 匀强磁场内，磁感应强 度 B 的方向与线圈平面 垂直。当线圈中通过电流 I 时，调节砝码使两 臂达到平 衡。然后使电流反向，大小不变。这 时需要在左盘中增加质量为 m 的砝码，才 能使 两臂再达到新的平衡。 （1）导出用 n、m、l、I 表示磁感应强度 B 的表达式。 （2）当 n ＝9，l＝10.0 cm，I＝0.10 A，m＝8.78g 时， 磁感应强度是多少？
2.（指向目标1）如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧
拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力
为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列
关于磁铁对斜面压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(
)
A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小 B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小 C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大 D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
考点一：安培力作用下导体运动情况的判定
【例1】（指向目标1）如图所示，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线圈平面。当线圈内通以图
中方向的电流后，线圈的运动情况是(
)
A．线圈向左运动
B．线圈向右运动
C．从上往下看顺时针转动
D．从上往下看逆时针转动
方法总结：
等效分析法:环形电流可等效为小磁针或小磁
特殊位置分析法：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。
磁场对通电导线的作用 高二文科物理精品课件集
安培力
导线所受安培力的大小与哪些因素有关。 由实验我们认识到，通电导线在磁场中受 到的安培力的大小，既跟导线的长度L成正比， 又跟导线中的电流I成正比，用公式表示就是：
F=BIL
式中B是磁感应强度 单位:特斯拉
安培力的方向
可以用左手定则来判定 ①磁感线穿入手心， ②四指指向----电流的方向， ③拇指的方向-------通电导线所受安培力的方向。
思考与讨论
如果放在磁场中的不是一段通电的导线， 而是一个通电的矩形线圈，会发生什么现象？
电动机就是根据这个原理制成的！
电动机
电动机是利用安培力来工作的。它已广泛 应用在工厂、办公室、家庭里。 各种电动机都有定子和转子 定子是电动机中固定不动的部分，可以是 线圈，也可以是磁体 转子是电动机中力称为安培力 2、安培力的大小既跟导线的长度成正比，又跟导 线中的电流成正比
F=BIL
3、用左手定则判断安培力的方向 4、磁场的强弱叫磁感应强度，它的单位是特斯拉 5、电动机是利用安培力来工作的
电动机
电动机的种类也有很多！ 直流电动机广泛地使用在电动剃须刀、 录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力 机车、电子钟表上，大功率输出的直流电动 机使用在电车、高速电梯上。 直流电动机 直流无刷电动机 油烟机电动机 三相异步电动机 冷柜风扇电动机 转页扇电动机 电梯风机电动机
大家谈
电动机给家庭生活带来了什么变化？
导线所受安培力的大小与哪些因素有关。 由实验我们认识到，通电导线在磁场中受 到的安培力的大小，既跟导线的长度L成正比， 又跟导线中的电流I成正比，用公式表示就是：
F=BIL
式中B是磁感应强度 单位:特斯拉
安培力的方向
可以用左手定则来判定 ①磁感线穿入手心， ②四指指向----电流的方向， ③拇指的方向-------通电导线所受安培力的方向。
思考与讨论
如果放在磁场中的不是一段通电的导线， 而是一个通电的矩形线圈，会发生什么现象？
电动机就是根据这个原理制成的！
电动机
电动机是利用安培力来工作的。它已广泛 应用在工厂、办公室、家庭里。 各种电动机都有定子和转子 定子是电动机中固定不动的部分，可以是 线圈，也可以是磁体 转子是电动机中力称为安培力 2、安培力的大小既跟导线的长度成正比，又跟导 线中的电流成正比
F=BIL
3、用左手定则判断安培力的方向 4、磁场的强弱叫磁感应强度，它的单位是特斯拉 5、电动机是利用安培力来工作的
电动机
电动机的种类也有很多！ 直流电动机广泛地使用在电动剃须刀、 录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力 机车、电子钟表上，大功率输出的直流电动 机使用在电车、高速电梯上。 直流电动机 直流无刷电动机 油烟机电动机 三相异步电动机 冷柜风扇电动机 转页扇电动机 电梯风机电动机
大家谈
电动机给家庭生活带来了什么变化？
通电导线在磁场中受到的力 课件
5. 优缺点 优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线 很细，允许通过的电流很弱。如果希望它测量较大的电流值，就 要用并联一个小电阻来分流的方法扩大其量程。
6. 线圈处的磁场
极靴和缠绕线圈的圆形铁芯都是用软铁做成的，它们在蹄形 磁铁的磁场中被磁化，就会形成均匀辐射状的磁场，如图所示。 当线圈绕 O 点沿虚线转动时，垂直于纸面的两个边所在处的磁 感应强度 B 大小相等，但这种辐射状的磁场并不是匀强磁场， 因为各处的方向并不相同。
想一想 当通电导线与磁感线不垂直时，可用左手定则判 断安培力的方向吗？
提示：可以。当导线和磁感线不垂直时，把导线所在处的磁 感应强度 B 分解为平行导线的分量 B∥和垂直导线的分量 B⊥，让 B⊥垂直穿入手心，即可利用左手定则判断出安培力的方向。
二、安培力的大小 几种情况下安培力的大小．
三、磁电式电流表 1. 构造 磁铁、 线圈、螺圈偏转的角度越大，被测电流就 越大 。 (2)根据 线圈偏转 的方向，可以知道被测电流的方向。
解法三：直线电流元法。 把线圈 L1 沿转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成 无数直线电流元，电流元处在 L2 产生的磁场中，据安培定则可 知各电流元所在处磁场方向向上，据左手定则可得，上部电流元 所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力均指向纸里，因 此从左向右看线圈 L1 顺时针转动。故正确答案为 B。
(1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况， 要寻找具有对称关系的电流元。
(2)利用特殊位置法要注意利用通电导体所在位置的磁场特 殊点的方向。
例 2 一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互 相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所 示的电流时，从左向右看，则线圈 L1 将( )
通电导线在磁场中受到的力 课件
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力方向
探究：导线受力方向 与那些因素有关？ 实验装置 1.改变电流方向 2.改变磁场方向
导线受力方向是否变化
总结：安培力方向与电流方向和磁场方向的关系
左手定则：
伸开左手，使拇指与其 余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面 内。让磁感线垂直从掌 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。
磁场和通电导线的平面图画法
● 用“ ·”表示磁感线垂直纸面向外 ● 用“×”表示磁感线垂直纸面向里 ● 用“⊙”表示电流垂直纸面向外 ● 用“ ”表示电流垂直纸面向里
判断下图中通电导线受力的方向
N
S
F
B F
判断下图中通电导线受力的方向
S F
N
B F
【典型例题】
例题1：画出图中通电导线所受安培力的方向。
×× ·×·× ··
×· ···· ×·
×× A·×·×C··×· A ····C×·
平行直导线间的相互作用：
同向电流互相吸引；异向电流互相排斥。
思考：如图所示，通电直导线AB固定，CD可以自 由移动，请你判断通电后CD的运动情况
C
F
× ×× ·· · × ×× ·· ·
× ×× ·· ·
× ×× ·· · × ×× ·· ·
A
B
F
D
两相交直导线间的相互作用： 有转到同向的趋势。
三、磁电式电流表
三. 磁电式电表
2、电流表的工作原理
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到，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
一、安培力方向
探究：导线受力方向 与那些因素有关？ 实验装置 1.改变电流方向 2.改变磁场方向
导线受力方向是否变化
总结：安培力方向与电流方向和磁场方向的关系
左手定则：
伸开左手，使拇指与其 余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面 内。让磁感线垂直从掌 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。
磁场和通电导线的平面图画法
● 用“ ·”表示磁感线垂直纸面向外 ● 用“×”表示磁感线垂直纸面向里 ● 用“⊙”表示电流垂直纸面向外 ● 用“ ”表示电流垂直纸面向里
判断下图中通电导线受力的方向
N
S
F
B F
判断下图中通电导线受力的方向
S F
N
B F
【典型例题】
例题1：画出图中通电导线所受安培力的方向。
×× ·×·× ··
×· ···· ×·
×× A·×·×C··×· A ····C×·
平行直导线间的相互作用：
同向电流互相吸引；异向电流互相排斥。
思考：如图所示，通电直导线AB固定，CD可以自 由移动，请你判断通电后CD的运动情况
C
F
× ×× ·· · × ×× ·· ·
× ×× ·· ·
× ×× ·· · × ×× ·· ·
A
B
F
D
两相交直导线间的相互作用： 有转到同向的趋势。
三、磁电式电流表
三. 磁电式电表
2、电流表的工作原理
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到，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
1.1 磁场对通电导线的作用力 课件-2023年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
7.把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水 银面相接触，并组成如图所示电路图，当开关S接通后，将看到的现象
是（B ）
A. 弹簧向上收缩 B. 弹簧上下跳动 C. 弹簧被拉长 D. 弹簧仍静止不动
例6、两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以
自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（ D ）
电流方 向 垂直于纸 面向外
垂直于纸 面向里
垂直于纸 面向外
安培力方 向
水平 向右
水平 向左
图 F
F
水平
F
向右
水平
F
向左
受力方向
改变
受力方向
改变
受力方向
不变
月月大招： B线穿手心，四指指电流 拇指指受力 检查两垂直
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。
注意：F⊥B，F⊥I，即F 垂直于B、I决定的平面．
但B、I不一定垂直（电流是自己摆放的）
【随堂演练】画出图中安培力的方向
F
F
B//I时F=0
F F
B B
θ
θ
B
B
F
F
θ
θ
B θ
B θ
思考讨论：还记得电流间相互作用力么？
F B
F B
电流与电流间有无相互作用？规律如何？
同向电流：
反向电流：
FF
F
例2.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的 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
高中物理课件安培力
当导线与磁场垂直时，安培力最大，为F = BIL；当导线与磁场平行时，安培力 为零。安培力方向垂直于B和I所决定的平面，且符合左手定则。
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
通电导线在磁场中受到的力课件共13张PPT(杨高轩)
人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
一、安培力的方向
猜想：安培力的方向与哪些因素有关？
橡皮泥
彩色笔芯
用蓝色笔芯代表磁场方向、红色笔芯代表电流方向、黑
色笔芯代表安培力的方向，橡皮泥起固定作用，模拟刚
才观察到的现象。
探究任务1：
找出根据磁场方向、电流方向判断通电导线在磁场受到 的安培力方向的方法。
左手定则
伸开左手 左手,使拇指与其余四个
B I F
手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内；
让磁感线从掌心进入 掌心 ,
并使四指指向电流的方向， 四指
这时拇指所指的方向就是通 拇指
电导线在磁场中所受安培力
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，
安培力与库仑力有什么不同？
+
-
课堂小结
安培力
作业
查阅资料，自制小电动机并解释其工作原理。
祝大家快乐成长，学业进步！
B
F = BIL
2.通电导线与磁感应强度平行
I
B
F = 0
3.通电导线与磁感应强度成θ角
I
θ
探究任务4：安培力 的大小如何求解？
B
分解磁感 应强度B
I
θ
B⊥
B∥
B B cos
B
B B sin
F ILB sin
F ILB sin
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：此公式仅适用于匀强磁场 F、B、I三者的方向一定两两垂直吗？
“⊗”表示电流垂直于纸面向里。 探究任务2： 尝试画出第一组实验的正视图、右侧视图，并在图 中标出B、I、F。
一、安培力的方向
猜想：安培力的方向与哪些因素有关？
橡皮泥
彩色笔芯
用蓝色笔芯代表磁场方向、红色笔芯代表电流方向、黑
色笔芯代表安培力的方向，橡皮泥起固定作用，模拟刚
才观察到的现象。
探究任务1：
找出根据磁场方向、电流方向判断通电导线在磁场受到 的安培力方向的方法。
左手定则
伸开左手 左手,使拇指与其余四个
B I F
手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内；
让磁感线从掌心进入 掌心 ,
并使四指指向电流的方向， 四指
这时拇指所指的方向就是通 拇指
电导线在磁场中所受安培力
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，
安培力与库仑力有什么不同？
+
-
课堂小结
安培力
作业
查阅资料，自制小电动机并解释其工作原理。
祝大家快乐成长，学业进步！
B
F = BIL
2.通电导线与磁感应强度平行
I
B
F = 0
3.通电导线与磁感应强度成θ角
I
θ
探究任务4：安培力 的大小如何求解？
B
分解磁感 应强度B
I
θ
B⊥
B∥
B B cos
B
B B sin
F ILB sin
F ILB sin
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：此公式仅适用于匀强磁场 F、B、I三者的方向一定两两垂直吗？
“⊗”表示电流垂直于纸面向里。 探究任务2： 尝试画出第一组实验的正视图、右侧视图，并在图 中标出B、I、F。
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(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证．
(2) 探究盐水旋转的原因．
学习交流PPT
18
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
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19
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
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13
电流表的构造
电流表构造中最大 的特点就是在蹄形磁铁 和铁芯间的磁场是均匀 地辐向分布的（即沿直 径方向分布），如图所 示。
这样的构造使得线框在 转动过程中，其平面始终与 磁场平行，即受到安培力的 线框中的两边始终与磁场垂 直。
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14
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23
GGLX 巩固练习
两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，
cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将
（）
a
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
c
d
B.逆时针方向转动，同时离开ab
b
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
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24
GGLX 巩固练习
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。
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11
思考与讨论 F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
学习交流PPT 如果是闭合回路呢？
12
四、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：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）。
学习交流PPT
20
例题
自由
˙ ˙˙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×
解析：两电流不平行时，有转动到相互平
行且电流方向相同的趋势
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21
F I
N
S
F
N
S
F
学习交流PPT
22
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在
磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导 线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动
情况将是(C )
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转 动
D．N极向纸内，S极学习向交流纸PPT 外转
25
六、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma，
电流表的工作原理
如图所示，当电流通过
线圈时，线圈上跟轴线平行
的两边在安培力作用下，使
线圈绕轴线转动，从而使螺
θ
旋弹簧被扭动。当安培力产
生的力矩和弹簧的扭转力矩
相平衡时，线圈才停止转动。
学习交流PPT
15
电流表的工作原理
θ=NBIS/k
学习交流PPT
16
电流表的特点 1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但 是绕制线圈的导线很细，允许通过的电 流很小；
解：静止于斜面说明受力平衡
N θ
F=mgtgθ=BIL
X F B=mgtgθ/IL
θ
mg
学习交流PPT
30
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
猜想：通电导体在磁场中受力方向与电流方 向和磁场方向有关。
学习交流PPT
3
实验结果分析
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
学习交流PPT
4
F、B、I方向关系
遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方F 向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面
B I
示意图
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
列出相应的方程
学习交流PPT
26
巩固练习
B
a
B
F
..
b
B
B
a . ×
F
b
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27
B
B
B
B
B
×
F
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28
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I, 长为L,质 量为m的导 体棒，如图所示,在竖直向上 的磁场中静止，则磁感应强度B为 _________.
X
θ
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同向电流
反向电流
F
F
FF
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8
三、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： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
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9
三、安培力的大小
B
通电直导线与磁场方向不垂直的情况 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
再次提醒：一定要使用左手！
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5
F
B I
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6
二、安培力方向的判断
B B I
I
F
B
I
B
FI
B
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
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7
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 结论: 同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
请使用刚学过的知识解释本实验结果。
2、电流和安培力成正比，所以电流表的 刻度是均匀的；
3、电流方向改变，安培力方向也改 变，线圈朝相反方向转动。
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17
XSND 小试牛刀
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
B2
B1
θ
I
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得
F=ILBsinθ
0o
F 0
F
90O FIBL
B⊥
B
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B∥ I
10
三、安培力的大小
公式： F=ILBsinθ
θ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？
第34节 通电导线在磁场中受到的力
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1
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
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2
安培力(Ampere force)的方向
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。
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？
(2) 探究盐水旋转的原因．
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18
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
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19
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
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13
电流表的构造
电流表构造中最大 的特点就是在蹄形磁铁 和铁芯间的磁场是均匀 地辐向分布的（即沿直 径方向分布），如图所 示。
这样的构造使得线框在 转动过程中，其平面始终与 磁场平行，即受到安培力的 线框中的两边始终与磁场垂 直。
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14
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23
GGLX 巩固练习
两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，
cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将
（）
a
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
c
d
B.逆时针方向转动，同时离开ab
b
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
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24
GGLX 巩固练习
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。
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11
思考与讨论 F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
学习交流PPT 如果是闭合回路呢？
12
四、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：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）。
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20
例题
自由
˙ ˙˙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×
解析：两电流不平行时，有转动到相互平
行且电流方向相同的趋势
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21
F I
N
S
F
N
S
F
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22
五、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在
磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导 线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动
情况将是(C )
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转 动
D．N极向纸内，S极学习向交流纸PPT 外转
25
六、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma，
电流表的工作原理
如图所示，当电流通过
线圈时，线圈上跟轴线平行
的两边在安培力作用下，使
线圈绕轴线转动，从而使螺
θ
旋弹簧被扭动。当安培力产
生的力矩和弹簧的扭转力矩
相平衡时，线圈才停止转动。
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15
电流表的工作原理
θ=NBIS/k
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16
电流表的特点 1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但 是绕制线圈的导线很细，允许通过的电 流很小；
解：静止于斜面说明受力平衡
N θ
F=mgtgθ=BIL
X F B=mgtgθ/IL
θ
mg
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引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
猜想：通电导体在磁场中受力方向与电流方 向和磁场方向有关。
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3
实验结果分析
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
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4
F、B、I方向关系
遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方F 向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面
B I
示意图
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
列出相应的方程
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巩固练习
B
a
B
F
..
b
B
B
a . ×
F
b
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B
B
B
B
B
×
F
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例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I, 长为L,质 量为m的导 体棒，如图所示,在竖直向上 的磁场中静止，则磁感应强度B为 _________.
X
θ
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同向电流
反向电流
F
F
FF
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三、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： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
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三、安培力的大小
B
通电直导线与磁场方向不垂直的情况 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
再次提醒：一定要使用左手！
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5
F
B I
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二、安培力方向的判断
B B I
I
F
B
I
B
FI
B
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
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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 结论: 同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
请使用刚学过的知识解释本实验结果。
2、电流和安培力成正比，所以电流表的 刻度是均匀的；
3、电流方向改变，安培力方向也改 变，线圈朝相反方向转动。
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XSND 小试牛刀
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
B2
B1
θ
I
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得
F=ILBsinθ
0o
F 0
F
90O FIBL
B⊥
B
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B∥ I
10
三、安培力的大小
公式： F=ILBsinθ
θ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？
第34节 通电导线在磁场中受到的力
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1
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
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安培力(Ampere force)的方向
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。
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？