磁场对通电导线的作用力 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二

1.1磁场对通电导线的作用力磁场&电流垂直于纸面向里的磁场垂直于纸面向外的磁场垂直于纸面向里的电流垂直于纸面向外的电流竖直向下的磁场竖直向上的磁场探究实验：探究安培力方向的影响因素改变电流方向，观察导体棒受力方向是否改变。控制变量法改变磁场方向，观察导体棒受力方向是否改变。上下交换磁极位置探究实验：探究安培力方向的影响因素通电导线在磁场中所受安培力方向与电流方向、磁场方向(磁感应强度方向)都垂直磁场方向电流方向安培力方向示意图向下向上水平向右水平向左水平向左水平向右FFFF垂直纸面向里垂直纸面向外垂直纸面向里垂直纸面向外一、安培力（1）基本内容伸开左手使拇指与其余四个手指垂直，且都与手掌在同一平面内让磁感应线从掌心进入，并使四指指向电流方向此时拇指所指方向，即通电导线在磁场中所受安培力方向2.方向判断：左手定则F⊥B，F⊥IF垂直于B、I决定的平面1.定义：通电导线在磁场中受到的力，称为安培力。一、安培力BIFBFB⊥B∥I电流与磁场方向夹角为θ电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决定的平面，可用左手定则判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心。（2）一般情况一、安培力电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决定的平面，可用左手定则判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心。BFB⊥B∥I电流与磁场方向夹角为θF一定

与B垂直

与I垂直

与电流和磁场所在的平面垂直但

B与

I不一定垂直（2）一般情况3.BIIBFBIB一、安培力（3）立体图转平面图FI3.FIB30°FIBααBBIα一、安培力（3）立体图转平面图F3.ααBBabα平面上斜面上abFFBααB一、安培力（3）立体图转平面图分解磁感应强度BB1B2BL1投影导线θ为磁场B方向与电流I方向的夹角F=B2IL＝IL·BsinθF=BIL1＝BI·Lsinθ3．大小计算一、安培力电流所受安培力最大

F＝BIL当B∥I时当B、I夹角为θ时当B⊥I时电流所受安培力最小

F＝0电流所受安培力

F＝BILsinθBIθB⊥B∥3．大小计算：F安

=BILsinθ一、安培力仅适用匀强磁场非匀强磁场中，F＝BILsinθ

仅适用于很短的通电导线，即直线电流元。LLLL有效长度3.①

同向平行电流：相互吸引4．通电导线间的相互作用：电流→磁场→安培力②

反向平行电流：相互排斥一、安培力3.4．通电导线间的相互作用：电流→磁场→安培力一、安培力FFFF①

同向平行电流：相互吸引②

反向平行电流：相互排斥3.4．通电导线间的相互作用：电流→磁场→安培力一、安培力③

不平行的直线电流：有转动到平行且电流方向相同的趋势，同时相互吸引。④

环形电流：与小磁针等效，同向环形电流相互吸引，反向环形电流相互排斥。3.5．通电线圈在磁场中的受力一、安培力①bc、da杆②ab、cd杆与磁场平行时：不受安培力与磁场成任意角度时：安培力F=BIL2sinθ大小相等，方向相反，相互抵消始终与磁场垂直：F=BIL1

恒力，大小、方向均不变二、磁电式电流表1.基本构造刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁)铁芯、线圈、指针一个可以转动的整体二、磁电式电流表2.工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动磁场：辐向均匀分布的非匀强磁场二、磁电式电流表线圈：线圈平面与磁感线始终平行，夹角为零左右两边所受安培力大小相等，方向相反，线圈转动。所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B大小相等。弹簧：螺旋弹簧形变，以抵抗线圈的转动。力矩与转动角度成正比电流通过线圈时，线圈上与铁轴平行的两边都受安培力，两个力产生的力矩使线圈发生转动。螺旋弹簧的阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时，线圈停止转动。二、磁电式电流表电