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1、第三章 磁場 第1頁/共47頁 一、安培力的方向一、安培力的方向 1安培力:安培力:通電導(dǎo)線在通電導(dǎo)線在_中受的力中受的力 磁場2決定安培力方向的因素決定安培力方向的因素 (1)_方向;方向;(2)_方向方向 磁場電流第2頁/共47頁3左手定則:左手定則:伸開左手伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直使拇指與其余四個手指垂直,并且并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從_進(jìn)入進(jìn)入,并使四指指并使四指指向向_的方向的方向,這時這時_所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向所受安培力的方向 掌心電流拇指B和I第3頁/共47頁ILB第4頁/
2、共47頁2如圖乙如圖乙,IB,此時安培力最小此時安培力最小,F(xiàn)_ 0第5頁/共47頁安培力越大偏轉(zhuǎn)的方向磁鐵第6頁/共47頁半徑平行4優(yōu)缺點:優(yōu)缺點:優(yōu)點是靈敏度高優(yōu)點是靈敏度高,可以測出可以測出_的電流;缺點是的電流;缺點是線圈線圈導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱 很弱第7頁/共47頁 1判斷正誤判斷正誤 (1)安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直( ) (2)應(yīng)用左手定則時應(yīng)用左手定則時,四指指向電流方向四指指向電流方向,拇指指向安培力方拇指指向安培力方向向( ) (3)安培力的方向與導(dǎo)線的方向垂直安培力的方向與導(dǎo)線的方向垂直( )
3、(4)通電導(dǎo)線在磁場中不一定受安培力通電導(dǎo)線在磁場中不一定受安培力( ) (5)一通電導(dǎo)線放在磁場中某處不受安培力一通電導(dǎo)線放在磁場中某處不受安培力,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定是零度不一定是零( ) (6)若磁場一定若磁場一定,導(dǎo)線的長度和電流也導(dǎo)線的長度和電流也一定的情況下,導(dǎo)線平一定的情況下,導(dǎo)線平行于磁場時, 安培力最大, 垂直于磁場時, 安培力最小行于磁場時, 安培力最大, 垂直于磁場時, 安培力最小 ( ) 第8頁/共47頁第9頁/共47頁安培力安培力1判定方法判定方法 左手左手 定則定則 圖示圖示 手掌:拇指與四指垂直且在一平面內(nèi)四指:電流方向磁場:穿過手心拇指:安培力方
4、向第10頁/共47頁說明說明 FB、FI,電流方向與磁場方向可以不垂直,但安培力方向一定既跟電流方向垂直,又跟磁場方向垂直,也可以說安培力方向與電流方向和磁場方向所決定的平面垂直第11頁/共47頁2.左手定則與安培定則左手定則與安培定則(右手螺旋定則右手螺旋定則)的區(qū)別的區(qū)別 左手定則左手定則 安培定則安培定則(右手螺旋定則右手螺旋定則) 作用作用 內(nèi)內(nèi) 容容 具體具體 情況情況 判斷電流在磁場中的受力方向判斷電流的磁場方向電流在磁場中直線電流環(huán)形電流或通電螺線管第12頁/共47頁 左手定則左手定則 安培定則安培定則(右手螺旋定則右手螺旋定則) 內(nèi)內(nèi) 容容 應(yīng)用應(yīng)用 方法方法 結(jié)果結(jié)果 磁感線
5、穿過手心,四指指向電流的方向拇指指向電流的方向四指彎曲的方向表示電流的環(huán)繞方向拇指指向通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向四指彎曲的方向表示磁感線的方向拇指指向軸線上磁感線的方向第13頁/共47頁第14頁/共47頁第15頁/共47頁第16頁/共47頁第17頁/共47頁第18頁/共47頁A第19頁/共47頁第20頁/共47頁第21頁/共47頁第22頁/共47頁第23頁/共47頁第24頁/共47頁(4)中由安培定則可判斷出電流中由安培定則可判斷出電流 A 處磁場如圖丁所示處磁場如圖丁所示, 由左手由左手定則可判斷出定則可判斷出 A 受到的安培力方向如圖丁所示受到的安培力方向如圖丁所示 第25頁/共47頁第2
6、6頁/共47頁導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷判斷導(dǎo)體在磁場中運動情況的常用方法判斷導(dǎo)體在磁場中運動情況的常用方法 電流電流 元法元法 等效等效法法 把整段導(dǎo)線分為多段電流元,先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方向,然后判斷整段導(dǎo)線所受安培力的方向,從而確定導(dǎo)線運動方向環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流,反過來等效也成立第27頁/共47頁特殊特殊 位置法位置法 結(jié)論法結(jié)論法 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 研究研究 對象法對象法 通過轉(zhuǎn)動通電導(dǎo)線到某個便于分析的特殊位置,然后判斷其所受安培力的方向,從而確定其運動方向兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉(zhuǎn)動趨
7、勢,同向電流互相吸引,反向電流互相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時,有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題,可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場的反作用力,從而確定磁體所受合力及運動方向第28頁/共47頁如圖所示如圖所示, 將通電直導(dǎo)線將通電直導(dǎo)線 AB 用絲用絲線懸掛在電磁鐵的正上方線懸掛在電磁鐵的正上方,直導(dǎo)線可自直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動由轉(zhuǎn)動,則接通開關(guān)則接通開關(guān) K 的瞬間的瞬間( ) AA 端向上運動端向上運動,B 端向端向下下運動運動,懸線懸線張力不變張力不變 BA 端向下運動端向下運動,B 端向上運動端向上運動
8、,懸線張力不變懸線張力不變 CA 端向紙外運動端向紙外運動,B 端向紙內(nèi)運動端向紙內(nèi)運動,懸線張力變小懸線張力變小 DA 端向紙內(nèi)運動端向紙內(nèi)運動,B 端向紙外運動端向紙外運動,懸線張力變大懸線張力變大 D第29頁/共47頁第30頁/共47頁第31頁/共47頁第32頁/共47頁A第33頁/共47頁解析:法一:等效法把通電線圈等效成小磁針由安培定解析:法一:等效法把通電線圈等效成小磁針由安培定則則,線圈等效成小磁針后線圈等效成小磁針后,左端是左端是 S 極極,右端是右端是 N 極極,異名異名磁極相吸引磁極相吸引,線圈向左運動線圈向左運動 法二: 電流元法 如圖所示法二: 電流元法 如圖所示, 取
9、其中的上、取其中的上、下兩小段分析下兩小段分析, 根據(jù)其中心對稱性線圈所根據(jù)其中心對稱性線圈所受安培力的合力水平向左受安培力的合力水平向左, 故線圈向左運故線圈向左運動動 第34頁/共47頁4一個可以自由運動的線圈一個可以自由運動的線圈 L1和一個固定的線圈和一個固定的線圈 L2互相絕互相絕緣垂直放置緣垂直放置,且兩個線圈的圓心重合且兩個線圈的圓心重合,當(dāng)兩線圈通以如圖所當(dāng)兩線圈通以如圖所示的電流時示的電流時,從左向右看從左向右看,則線圈則線圈 L1將將( ) A不動不動 B順時針轉(zhuǎn)動順時針轉(zhuǎn)動 C逆時針轉(zhuǎn)動逆時針轉(zhuǎn)動 D向紙面內(nèi)平動向紙面內(nèi)平動 B第35頁/共47頁第36頁/共47頁第37頁/共47頁安培力作用下的物體平衡問題第38頁/共47頁第39頁/共47頁第40頁/共47頁第41頁/共47頁第42頁/共47頁D第43頁/共47頁第44頁/共47頁第45頁/共47頁第46頁/共47頁感謝您的觀看!第47頁/共47頁