《通电导线在磁场中受到的力》课件
2 ＋1)ILB，导线有效长度的电流方向为a→d，据左手定
则可以确定导线所受合力方向沿纸面向上，故A项正确．
答案：A
如图所示，把轻质导电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，当线圈内通入如图方向的电 流后，则线圈( ) A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．无法确定
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
解析：根据如图所示的导线所处的特殊位 置判断其转动情况．将导线AB从N、S极的 中间O分成两段，AO、BO段所处的磁场方 向如图所示，由左手定则可得AO段受安培 力方向垂直于纸面向外，BO段受安培力的 方向垂直纸面向里，可见从上向下看，导 线AB将绕O点逆时针转动．
1．原理：安培力与电流的关系． 2．构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、 软铁、极靴．如图所示．
• 3．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，使线 圈平面都与磁场方向平行，从而使表盘刻度均 匀． • 4．工作原理：如图所示是线圈在磁场中受力的 示意图．当电流通过线圈时，导线受到安培力 的作用，由左手定则知，线圈左右两边所受的 安培力的方向相反，于是架在轴上的线圈就要 转动，通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形，反抗 线圈的转动，电流越大，安培力就越大，螺旋 弹簧的形变也就越大，所以，从线圈偏转的角 度就能判断通过电流的大小．
教材要点解读
1．安培力 通电导线在磁场中受到的力称为安培力． 2．决定安培力方向的因素 磁场方向和电流方向．
3．左手定则 如图所示，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．
4．磁场中通电导线的等效长度 (1)公式F＝IBL中的L对弯曲长度来说指的 是“等效长度”． 弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两 端点直线的长度，相应的电流沿L的始端流 向末端，如图甲所示．
(2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所 受安培力(即各电流元所受安培力的合力)为 零，如图乙所示．
• (1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角， 不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据 具体情况进行分析． • (2)公式F＝ILBsinθ中的Lsinθ也可以理解为 L在垂直于磁场方向上的“有效长度”．
把整段导线分为多段电流元，先用左手定则 电流 判断每段电流元所受安培力的方向，然后判 元法 断整段导线所受安培力的方向，从而确定导 线运动方向 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以 等效 等效成条形磁铁或多个环形电流(反过来等 法 效也成立)，然后根据磁体间或电流间的作 用规律判断
特殊 位置 法 结论 法 转换 研究 对象 法
解析：杆AB中的电流为A到B，所受的安培力方 向平行于导轨向上．当电流较大时，导体有向 上的运动趋势，所受静摩擦力向下；当静摩擦 力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过 AB的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应 该是导体受向上的静摩擦力，此时的安培力为 F2，电流为Imin.
正确地画出两种情况下的受力图，由平衡 条件列方程求解．
结合电场方向和电 用左手定则判断 荷的正、负判断
判断方法
1．当通电导线与磁感线垂直时，即电流方 向与磁感线垂直时，所受的安培力最大 ：F＝BIL. 2．当B与I成θ角时，安培力的大小F＝ ILBsinθ，θ是磁感应强度B的方向与导线 方向的夹角． 3．当通电导线与磁感线平行时，所受安培 力为零．
导线L所处的磁场应为匀强磁场．安培力 表达式F＝ILB(或F＝ILBsinθ)一般适用于 匀强磁场，若通电导线所在区域的B的大 小和方向不相同，应将导体分成若干段， 使每段导线所处范围B的大小和方向近似 相等，求出各段导线所受的磁场力，然后 再求合力．
4．对安培力方向的理解 (1)安培力方向的特点： F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面． (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力 的方向仍垂直电流与磁场所决定的平面，所以 仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁 感线不再垂直穿过手心．
(1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所 决定的平面，但磁场方向和电流方向不一定 垂直． (2)若已知B、I方向，F方向惟一确定，但若 已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不惟一． (3)判断电流的磁场方向用安培定则，确定通 电导体在磁场中的受力方向用左手定则．
2．如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应 强度相同，载流导体长度相同，通过的电 流也相同，那么，导体受到的磁场力最大 ，且方向沿着纸面的是( )
再根据导线转过90°时的特殊位 置判断其上下运动情况．如图所 示，导线AB此时受安培力方向竖 直向下，导线将向下运动． 由上述两个特殊位置的判断可知 ，导线所受安培力使AB逆时针转 动的同时还要向下运动． 答案：C
质量为m，长度为L的导体棒MN垂 直导轨放置且静止于水平导轨上，通过MN 的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B， 垂直于电流方向且与导轨平面成θ角斜向下 ，如图所示，求棒MN所受的支持力大小和 摩擦力大小．
线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随 着改变，指针的偏转方向也随着改变．所以 ，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流 的方向．
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，就要扩大其量程．
有的同学误认为线圈处的磁场是匀强磁场． 辨析：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．
【解析】 画出平面图，由左手定则判断 出安培力方向，对MN受力分析，如图所示 ，对导体棒MN由平衡条件得： 水平方向：Ff＝Fsinθ， 竖直方向：FN＝Fcosθ＋mg， 安培力F＝BIL，所以MN所受的支持力 FN＝BILcosθ＋mg，所受摩擦力Ff＝ BILsinθ. 【答案】 BILcosθ＋mg BILsinθ
5．通电平行直线电流间的作用情况 (1)两平行电流间同向电流相互吸引，异向 电流相互排斥． (2)两非平行直线电流有转到互相平行且电 流方向相同的趋势．
6．安培力方向与电场力方向的比较
力
内容 项目 研究对象
ห้องสมุดไป่ตู้
电场力
点电荷
安培力
电流元
受力特点
正电荷受力方向， 与电场方向相同， 安培力方向与磁场 沿电场线切线方 方向和电流方向都 向，与负电荷受力 垂直 方向相反
【方法总结】 (1)首先确定磁场方向与电流方向所确定的平面． (2)再依据左手定则，安培力的方向总是垂直于磁 场方向和电流方向所决定的平面，判断出安培力 的方向． (3)根据安培力的公式F＝BILsinθ计算安培力的大 小，注意该公式只适用于匀强磁场，θ为电流与 磁感线的夹角．
如图，一段导线abcd位于磁感应 强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向 里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd ＝135° .流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段 abcd所受到的磁场的作用力的合力为( )
D．若F与B方向确定，则I方向不惟一确定， 但I一定在与F垂直的平面内 E．若F与I方向确定，则B方向惟一确定 F．若F与I方向确定，则B方向不惟一确定， 但B一定在与F垂直的平面内
解析：安培力F的方向既与磁场方向垂直， 又与通电导线垂直，即F跟B、I所在的面垂直 ．但B与I的方向不一定垂直．A中说三者在方 向上一定互相垂直是不对的．已知I、B的方 向，可惟一确定F的方向，B是正确的． 答案：BDF
【方法总结】 解决涉及安培力的综合类问题的分析方法是： (1)首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视 图、剖视图或俯视图等． (2)确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定 安培力的方向． (3)结合通电导体、受力分析、运动情况等，根据 题目要求，列出方程，解决问题．
质量为m＝0.02 kg的通电 细杆AB置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨 上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆AB与导轨间的 动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强 磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示 ．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆 AB静止不动，通过AB杆的电流范围为多少？
【解析】 此题可以采用电流元法，也可采用等效 法． 解法一：等效法．把通电线圈等效成小磁针．由安 培定则，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端 是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动． 解法二：电流元法．如图所示，取其中的上、下两 小段分析，根据其中心对称性线圈所受安培力的合 力水平向左，故线圈向左运动． •【答案】 A
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位 置，判断其所受安培力的方向，从而确定其 运动方向
两平行直线电流在相互作用过程中，无转动 趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排 斥；不平行的两直线电流相互作用时，有转 到平行且电流方向相同的趋势
定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的 问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安 培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受 电流磁场的反作用力，从而确定磁体所受合 力及其运动方向
【解析】 安培力公式F＝ILBsinθ，导线转动前 ，电流方向与磁场方向垂直，θ＝90°；当导线转 过一个小角度θ后，电流方向与磁场方向不再垂直 ，安培力变小；当导线转过90°时，电流方向与 磁场方向平行，安培力为零．根据左手定则判断 知，安培力的方向始终垂直纸面向外；在导线再 继续转动90°过程中，安培力由零变到最大，安 培力的方向始终垂直纸面向里．选项D正确． •【答案】 D
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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。
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( )
物理人教版(2019)选择性必修第二册1.1磁场对通电导线的作用力 课件(共26张ppt).ppt
检
例1. 如图所示，把轻质导电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 通入如图方向的电流后，则线圈( A ) A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．无法确定
例2、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
硬铁被外在磁场磁化后, 可以保留较大的磁性。 而软铁去掉外部磁场后 就没有多少磁性了。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
评 磁电式电流表的应用
M安 nBIS
M 弹 k
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，其大小随线圈转动的角度增大而增大， 当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。
检
例2. 如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放
入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入
磁场的过程中，所受的安培力大小变化是 ( B )
A. 逐渐变大
B. 先变大后变小
I
C. 逐渐变小
B
D. 先变小后变大
检
例3：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框内通有电流I＝1A，并
处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm，a 30o，求三角
形框架各边所受的安培力。
C
Fbc 0N Fab Fac 0.69N
Ia
A
B
B
第一章 安培力与洛伦兹力
导
思 安培力作用下导体的运动
1、直线电流
观看视频， 并尝试解释现象
③不平行电流______________________
特殊位置法
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，判断其所受安培力的方向，从而确定 其运动方向
磁场对通电导体的作用力PPT课件
【例3】 实验室经常使用的电流表是磁电式仪 表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和
铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以 如图乙所示的电流，下列正确的是（ ）
A．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行 B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C．当线圈转到如图乙所示的位置， 端受到的安培力方向向上
30°
30°
例：在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向 及导线受力方向的图示正确的是 ( )
F
F
F
F
A
B
C
D
例2、利用左手定则判断下列通电导体在磁 场中所受的安培力方向（画侧视图）B Nhomakorabeab
a
Bb α
a
b B
a
θ
例3 画出图6中各磁场对通电导线的安培力的方向.
图6 无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I决定的平面，且满足左手 定则.
B.(2＋
3 2 )BIl
D.4BIl
安培力作用下通电导体的平衡
和高一力学平衡问题比较，只是受力分 析时多了一个安培力，安培力是性质力， 注意画出通电导线受力的平面图（正视 图或侧视图）必要时结合闭合电路欧姆 定律等进行分析．
例5、在图3中，匀强磁场磁感应强度为B，有一 段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a 到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将 立体图改画为平面图。
A．磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减 小
B．磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小 C．磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大 D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变
N
S
磁通量（φ） 1.定义: φ=BS(条件:当B⊥S，匀强磁场)
高中物理 第三章 磁场 4 通电导线在磁场中受到的力课件1高二选修31物理课件
2．会用安培力公式F＝BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力
最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL. 3．了解(liǎojiě)磁电式电流表的内部构造的原理．
2021/12/9
第二页，共四十三页。
重点难点
【重点】 安培力的方向确定和安培力大小的计算． 【难点】 左手(zuǒshǒu)定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用)．
2021/12/9
第十九页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
例3 半径为R的半圆形导线框放在如图3-4-5 所示的匀强磁场中,电流(diànliú)大小为I,磁感应 强度为B,则导线框所受的安培力为多大?
2021/12/9
图3-4-5
第二十页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
[答案] 2BIRsin θ [解析] 由于导线框的首尾相连(shǒu wěi xiāng lián)的有向线段的长度为2R,且有向线段沿垂直 于磁场方向上的投影为2Rsin θ,所以导线框所受的安培力为F=2BIRsin θ.
例1 画出图3-4-2中通电直导线(dǎoxiàn)A受到的安培力的方向.
2021/12/9
图3-4-2
第十三页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
如图所示
[解析] (1)中电流与磁场垂直(chuízhí),由左手定则可判
断出A所受安培力方向如图甲所示.
(2)中条形磁铁在A处的磁场分布如图乙所示,由左 手定则可判断A受到的安培力的方向如图乙所示.
半径(b方ànj向ìng均) 匀分布,使线圈平面始终与磁感线
平,使行表盘刻度
.均匀
2021/12/9
最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL. 3．了解(liǎojiě)磁电式电流表的内部构造的原理．
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第二页，共四十三页。
重点难点
【重点】 安培力的方向确定和安培力大小的计算． 【难点】 左手(zuǒshǒu)定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用)．
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第十九页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
例3 半径为R的半圆形导线框放在如图3-4-5 所示的匀强磁场中,电流(diànliú)大小为I,磁感应 强度为B,则导线框所受的安培力为多大?
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图3-4-5
第二十页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
[答案] 2BIRsin θ [解析] 由于导线框的首尾相连(shǒu wěi xiāng lián)的有向线段的长度为2R,且有向线段沿垂直 于磁场方向上的投影为2Rsin θ,所以导线框所受的安培力为F=2BIRsin θ.
例1 画出图3-4-2中通电直导线(dǎoxiàn)A受到的安培力的方向.
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图3-4-2
第十三页，共四十三页。
学习(xuéxí)互动
如图所示
[解析] (1)中电流与磁场垂直(chuízhí),由左手定则可判
断出A所受安培力方向如图甲所示.
(2)中条形磁铁在A处的磁场分布如图乙所示,由左 手定则可判断A受到的安培力的方向如图乙所示.
半径(b方ànj向ìng均) 匀分布,使线圈平面始终与磁感线
平,使行表盘刻度
.均匀
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通电导线在磁场中受到的力完整版课件
【思路点拨】 解答本题要把握以下两点： (1)把平面图转化为立体图。 (2)安培力的方向应用左手定则判断。
【解析】选C。根据左手定则，A中受力方向应该向下，A错 误；B中电流方向与磁场方向平行，不受力，B错误；C正确； D中受力方向应垂直纸面向外，D错误。
安培力的大小及磁电式仪表 1.探究安培力的大小 从第2节的学习中我们已经知道，垂直于磁场B放置、长为L的 一段导线，当通过的电流为I时，它受的安培力F＝BIL，这时 导线受的安培力最大，试讨论下面两种情况下安培力的大小。 (1)当磁感应强度B的方向与导线方向平行时。 提示：当磁感应强度B的方向与导线方向平行时，导线受的安 培力最小，为零。
难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
一、安培力的方向 1．安培力 _通__电__导__线__在磁场中受的力。 2．决定安培力方向的因素 (1)_电__流__方向。 (2)_磁__感__应__强__度__方向。
3．左手定则
如图所示，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。
【判一判】 (1)安培力的方向一定与电流的方向垂直。( ) (2)通电导体只要在磁场中就会受到安培力。( ) (3)由于线圈偏转角度与电流大小成正比，所以磁电式仪表的刻 度盘的刻度是均匀的。( )
提示：(1)根据左手定则可以判断，安培力的方向一定与电流的 方向垂直，故(1)正确。 (2)当磁感应强度方向与电流方向平行时，安培力为零，故(2)错 误。 (3)线圈偏转角度与通过的电流大小成正比，所以磁电式仪表的 刻度盘的刻度是均匀的，从刻度盘上就可以读出被测电流大小， 故(3)正确。
通电导线在磁场中受到的力 课件 (共23张PPT)
课 堂 小 结
磁场对通电导线的作用力---安培力
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。
1.当导线和磁场垂直时 F=BIL 2、当导线和磁场平行时 F=0 3．当导线和磁场夹角θ时 F=ILB sinθ
第三章第四节
通电导线在磁场中受到的力
知识回顾 如何描述磁场的强弱?
安培力：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：安培力的方向与什么因素有关？
实验方案
F
I × 〇
B
I ⊙
B
F
I × 〇 F
B
F
I ⊙
B
（一）
（二）
（三）
（四）
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.
（1） 在匀强磁场中，磁感应强度B与导线垂直
F=ILB （2）平行时：F＝0
I
B
θ
问题:若既不平行也不垂直呢？
B
公式：
B1
θ
B2
F=ILBsinθ
θ表示磁场方向与导线方向间的夹角
三、磁电式电流表
பைடு நூலகம்
1、线圈为什么会转动？
2、线圈为什么不能一直转动 下去？
3、为什么指针偏转角度的大 小可以说明被测电流的强弱 4、如何根据指针偏角的方向 来确定电 路上电流的方向？ 5、使用时要特别注意什么？
2017年11月15日
通电导线在磁场中受到的力课件(2)
第3步 例证——典例印证，思维深化 如图3－4－5，一段导线段abcd位于磁感应强度大小
为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段 ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电 流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用 力的合力为( )
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直 于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，拇指 与四指、拇指与磁感线匀垂直，磁感线与四指不垂直．
2．电流方向、磁场方向和安培力方向三者的因果关系：电 流方向和磁场方向间没有必然联系，这两个方向的关系是不确 定的．这两个方向共同决定了安培力的方向，一旦电流方向、 磁场方向确定，安培力的方向是唯一的，但已知安培力方向和 磁场方向时，电流方向不确定；已知安培力方向和电流方向 时，磁场方向不确定．
安培力的大小
[先填空]
三种情形12BB与 与II垂 平直 行时 时： ：FF＝ ＝
BIL 0.
.
3B与I成θ角时：F＝ BILsin θ
.
[再思考] 在磁场越强的地方通电导体受到的安培力一定越大吗？ 【提示】 不一定，通电导体受安培力的大小与B、I、L及 θ有关，当θ＝0°(B∥I)时，无论B如何总有F＝0.
方向
等效 法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等 效成条形磁铁或多个环形电流(反过来等效也成 立)，然后根据磁体间或电流间的作用规律判断
特殊位 置法
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位 置，判断其所受安培力的方向，从而确定其 运动方向
两平行直线电流在相互作用过程中，无转动
结论法
趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排 斥；不平行的两直线电流相互作用时，有转