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(共22張PPT)
磁場對通電導體的作用力
一、知識回顧
如何描述磁場強弱？
1、定義：磁場對電流的作用力稱為安培力，是為了紀念安培而命名的。
安培力
公式：
L
L
θ
討論：(1) B⊥I時，
F=BIL
(3) B∥I時，
F=0
(2) B與I夾角為θ時，
F = B I Lsinθ
（θ為I與 B的夾角）
B
I
θ
B∥
B⊥
安培力的大小
L
F=BIL
F=BIL中的L為有效長度
L
L
L
思考與討論
試指出下述各圖中的安培力的大小。
安培力的方向
實驗表明：通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關。
思考與討論
在電場中，電場強度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么，在磁場中，磁感應強度的方向是不是通電導體在磁場中的受力方向呢？
左手定則
實驗結論：安培力的方向既跟磁場方向垂直F⊥B，又跟電流方向垂直F⊥I，故安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面，即：F安⊥BI平面
磁感線——穿入手心
四指——電流的方向
大拇指——安培力的方向
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
I
I
B
B
安培力方向的判斷
×
2、在垂直紙面向里的勻強磁場B中，有一個垂直磁感線的環形線圈，通有順時針電流I，如圖所示，則下列敘述中正確的是
A、環形線圈所受的磁力的合力為零
B、環形線圈所受的磁力的合力不為零
C、環形線圈有收縮的趨勢
D、環形線圈有擴張的趨勢
AD
課堂練習
思考與討論
前面，我們曾提到兩條互相平行的通電直導線，當通以同向電流時互相吸引，而通以反向電流時會互相排斥，試用剛學的知識解釋。
A
B
C
D
A的磁場
F安A對B
C的磁場
F安C對D
F安B對A
F安D對C
B的磁場
D的磁場
如圖所示，向一根松弛的導體線圈中通以電流,線圈將會 ( )
A.縱向收縮,徑向膨脹
B.縱向伸長,徑向膨脹
C.縱向伸長,徑向收縮
D.縱向收縮,徑向收縮
縱向
A
鞏固練習
N
S
導線將如何運動？
自由
固定
F
F
˙
×
×
×
×
×
×
˙
˙
˙
˙
˙
解析：兩電流不平行時，有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢
例
兩條導線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動，當通以如圖所示電流后，cd導線將（　）
A.順時針方向轉動，同時靠近ab
B.逆時針方向轉動，同時離開ab
C.順時針方向轉動，同時離開ab
D.逆時針方向轉動，同時靠近ab
a
b
c
d
D
鞏固練習
N
S
從右向左看
電流逆時針
例：把輕質線圈用絕緣細線懸在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當線圈通電后，判斷線圈如何運動？
N
S
N
S
如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導線MN，導線與磁場垂直，給導線通以由N向M的電流，則( )
A. 磁鐵對桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用
D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用
F
鞏固練習
如圖所示，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內壁放一個圓環形電極，將兩電極接在電池的兩極上，然后在玻璃皿中放入鹽水，把玻璃皿放入蹄形磁鐵的磁場中，N極在下，S極在上，鹽水就會旋轉起來．
(1) 猜想一下，鹽水轉動的方向，
(2) 探究鹽水旋轉的原因．
小試牛刀
答案：
(1)通過左手定則判定，鹽水從上向下看逆時針旋轉．
(2)鹽水中形成了由圓形電極指向柱形電極的如圖所示的電流，由于磁場方向向上，故鹽水逆時針旋轉．
1、磁電式電流表的構造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成） 、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。
鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉動。
.
四、磁電式電流表
電流表構造中最大的特點就是在蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的（即沿直徑方向分布），如圖所示。
這樣的構造使得線框在轉動過程中，其平面始終與磁場平行，即受到安培力的線框中的兩邊始終與磁場垂直。
電流表的構造
電流表的工作原理
如圖所示，當電流通過線圈時，線圈上跟軸線平行的兩邊在安培力作用下，使線圈繞軸線轉動，從而使螺旋彈簧被扭動。當安培力產生的力矩和彈簧的扭轉力矩相平衡時，線圈才停止轉動。
θ
由于安培力與電流成正比，當線圈中流入的電流越大時，線圈上產生的安培力越大，線圈和指針轉過的角度也越大。因此，根據指針偏轉角度的大小，可以知道被測電流的強弱。
由左手定則可知，當流入線圈中的電流方向改變時，線圈上產生的安培力的方向也改變，從而使線圈和指針偏轉的方向也改變。所以，根據指針偏轉的方向，可以知道被測電流的方向。
電流表的工作原理
θ=NBIS/k
電流表的特點
1、靈敏度高，可以測量很弱的電流，但是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很小；
2、電流和安培力成正比，所以電流表的刻度是均勻的；
3、電流方向改變，安培力方向也改變，線圈朝相反方向轉動。

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