第 2 讲 磁场对通电导线的作用——安培力[目标定位] 1.知道安培力的定义,会用 F=ILB 计算 B 与 I 垂直情况下的安培力.2.熟练运用左手定则判断安培力 的方向.3.了解直流电动机构造和工作原理.4.体会控制变量法在科学研究中的作用.一、安培力1.定义:磁场对通电导线的作用力.2.安培力的大小——实验探究(1)实验表明:当通电导线与磁场方向平行时,导线不受力,即 F=0.(2)精确实验表明:通电导线与磁场方向垂直时,磁场对通电导线作用力的大小与导线长度和电流大小都成正比,即 F∝IL,比例系数与导线所在位置的磁场强弱有关,用符号 B 表示,则磁场对通电导线作用力的公式为 F=ILB.3.安培力的方向判定(1)左手定则:如图 1 所示,伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向沿电流方向,则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向.图 1(2)安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面.深度思考(1)若导线不受磁场力,该处一定无磁场吗?(2)当通电导线与磁感线不垂直时,还可用左手定则判断安培力的方向吗?答案 (1)当通电导线与磁场平行时不受磁场力,由此可知,当导线不受磁场力作用时无法判定该处有无磁场.(2)可以.当电流方向跟磁感线方向不垂直时,安培力的方向仍垂直于电流和磁场共同决定的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线斜着穿过手心.例 1 画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向.解析 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.答案 如图所示二、电动机——安培力的重要应用利用磁场对通电导体的作用1.电动机是将电能转化为机械能的装置.2.电动机分直流电动机和交流电动机.3.直流电动机的构造原理:图 2如图 2 所示,直流电动机由磁场(磁体)、转动线圈、滑环、电刷及电源组成,滑环相当于换向器.当线圈通电后,由于受安培力作用,线圈在磁场中旋转起来.深度思考(1)电动机工作时,通电线圈的四条边是否都受到安培力作用?(2)把滑环设计成由两个半圆环 A、B 组成,有什么作用?答案 (1)与磁感线平行的两个边不受安培力作用.(2)把滑环分成两个半圆环 A 与 B,当电流由 A 流入时,则从 B 流出;当电流由 B 流入时,则从 A 流出.因此,滑环在其中起了一个换向器的作用.例 2 关于直流电动机,下列叙述正确的是( )A.直流电动机的原...