第三节 磁场对通电导线的作用力 教师VIP免费

第三节磁场对通电导线的作用力〖新课标要求〗1、认识安培力。2、会判断安培力的方向。3、会计算匀强磁场中的安培力。4、了解磁电式电流表的基本原理〖新课预习〗1、左手定则：__________________________________________________________________________________________。2、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，它所受的安培力F为_____________。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为_____________和___________的分量。导线所受的安培力只是_________________的分量产生的，安培力的大小为_____________________________3、磁电式仪表最基本的组成部分是____________和_____________。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿____________方向，线圈始终跟磁感线__________________。〖知识精讲〗知识点1.左手定则磁感线方向——穿过手心电流方向——四指指向安培力方向——拇指指向[例1]关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是______A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总是与B和I垂直，但F、B之间可以不垂直C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直[答案]B[总结]电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力总是垂直于磁场和电流所决定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，总是垂直电流方向。[变式训练1]如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的上方有一与磁铁垂直的长直导线，正缓慢的自左向右移动，直导线中通以垂直纸面向里外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用为（磁铁始终不动）A、先减少后增大B、先增大后减少C、一直增大D、一直减少[思路分析]先确定条形磁铁的磁场情况，根据左手定则判断通电导线的受力情况，再根据牛顿第三定律，得出条形磁铁的受力，磁铁的静摩擦力就可判定。[答案]A知识点2.安培力的大小[例2]如图所示，在匀强磁场中放有下列通电导线，长度为L、电流强度为I、磁感应强度为B，求各导线所受的安培力的大小和方向。1αBIBIB2（1）（2）SNVFFFSNI[思路分析](1)首先把B分解为B1、B2，相当于B1、B2两个正交的磁场共同作用于通电导线，因为B1∥I，所以B1对电流无作用力，B对I的作用，实际上就是B2对I的作用，所以F=B2IL=BILcosα.由左手定则得，方向垂直纸面向里。(2)的方法是将abc等效，它的等效长度是初末位置的连线ac长度，为L，所以F=BIL，方向垂直于ac方向。[答案]BILcosα方向垂直纸面向里BIL，方向垂直于ac方向[总结]安培力的大小计算注意是垂直量有效，通电导线的等效长度是初末位置的连线。[变式训练2]如图所示，ab边与MN平行，关于线框的受力下列叙述正确的是（）A、线框有两条边所受安培力方向相同B、线框有两条边所受安培力大小相同C、线框所受的安培力的合力方向向左D、线框所受的安培力的合力方向向右[答案]BC〖难点精析〗由于磁感应强度B的方向、电流的方向、安培力的方向涉及三维空间，所以要熟练掌握把立体图形改画成平面图形的方法技巧，以便于画受力图分析受力情况。安培力的方向用左手定则判断，但更要明确电流与磁感应强度方向不一定垂直，但所决定的平面一定与安培力垂直。〖综合拓展〗[例3]如图所示，把一重力不计的通电直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时，导线的运动情况是（俯视图）（）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[思路分析]分析蹄形磁铁的磁场，由N到S，由左手定则得，导线右端受力向外，导线左端受力向里，所以是顺时针转动；取极限转动90°后，由左手定则得，导线受力向下。[答案]A〖基础达标〗2MNbcdaMNbcdaF1F3F4F2SN1、根据已知的两个量的方向，标明第三个量的方向。2、条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，如图所示，当导体棒内通入流向纸内的电流时，在通电的一瞬间，可能产生的情况是_______A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受向左的摩擦力D.磁铁受...