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第一章 磁场对电流的作用
1.1 安培力
推测：线圈受到了某个力的作用
1.通过实验,认识安培力。
2.能判断安培力的方向。
3.会计算安培力的大小。
问题：在该实验中你观察到了怎样的实验现象？该现象说明了什么？
现象：导体棒由静止开始滚动
说明：导体棒受到了安培力。
知识点一：认识安培力
如图所示，同向电流相互吸引，请利用安培力方向的知识解释？
安培力的方向与哪些因素有关呢？
知识点二：安培力的方向
利用如图所示装置进行实验，探究影响安培力方向的因素。
【思考问题】
（1）根据磁感应强度的定义式 ，猜想安培力 的方向可
能与哪些因素有关？
猜想：可能与磁感应强度B的方向和电流I的方向有关。
实验：探究安培力的方向与哪些因素有关
（2）本实验用什么研究方法？
（3）如何用一个截面图来表示电流的方向？
控制变量法
表示电流方向垂直纸面向里：
表示电流方向垂直纸面向外：
⊙
①交换磁极的位置，观察受力方向是否改变。
②改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。
【实验设计】
思考：电流方向与磁场方向垂直时，安培力的方向与电流方向及磁场方向有怎样的关系？它们之间存在怎样的规律？
【实验数据】
I
I
I
I
F
F
F
F
左手定则：伸开左手，使大拇指与四指垂直，且都与手掌在同一个平面内。让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
万箭穿心
仙人指路
一指乾坤
注意：安培力与 B、I 都垂直，但 B 和 I 可以不相互垂直
①I⊥B时：磁感线从掌心垂直入从手背垂直出
②I不⊥B时：磁感线从掌心斜入从手背斜出
（1）安培力的方向既与电流的方向垂直，也与磁场方向垂直，即安培力的方向垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面，但电流方向不一定与磁场方向垂直；
（2）已知电流方向和磁场方向可以确定安培力的方向；
（3）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面，仍可以用左手定则判断安培力的方向。
F
【实验结论】
1.当电流与磁场方向垂直时（I⊥B ）
F = ILB
F = 0
F = ILBsinθ
(一般方法：分解磁场B或投影通电导线)
知识点三：安培力的大小
2.当电流与磁场方向平行时（I // B ）
3.当电流与磁场方向成特定角度时呢？
对安培力公式F＝BILsinθ的理解
(1)B为导线所处磁场应为匀强磁场，
在非匀强磁场中，仅适用于很短的通电导线，即直线电流元。
(2)L为通电导线有效长度,
① 对于弯曲导线，有效长度为端点连线之间的距离。
② 对闭合通电导线的有效长度为 0，即所受安培力为 0。
(3)θ为磁场B和电流I方向夹角.
安培力作用下平衡问题
例：如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.有大小为B 的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，
质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电
流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为
多大？磁感应强度的方向如何？
关键：由立体图画出纵截面受力分析图，列平衡方程求解。
解：由左手定则得，B垂直导轨面向上
金属杆受力分析如图
金属杆受安培力
由平衡条件得
由上述各式解得
1、(多选)如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是(　　)
AD
2、如图所示，水平放置的U形导线框中接有电源，电流为I，导线框垂直于匀强磁场放置，磁感应强度大小为B，导线框间距为d，一导体棒与竖直虚线成θ角放置，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为( )
D
3.如图是探究影响通电导体在磁场中受力的因素的实验示意图。三块相同蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来,它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所
在位置附近为匀强磁场,最初导线1、4接在直流电源上
(电源没有在图中画出)。关于接通电源时可能出现的实
验现象,下列叙述正确的是(　　)
A.改变电流方向同时改变磁场方向,导体棒摆动方向将会改变
B.仅改变电流方向或者仅改变磁场方向,导体棒摆动方向一定改变
C.增大电流的同时改变接入细导线之间导体棒的长度,接通电源时,导体棒摆动幅度一定增大
D.仅拿掉中间的磁铁,导体棒摆动幅度不变
B
安培力的方向
安培力的大小：
安培力
判定方法：左手定则
特点：总垂直于B和I 确定的平面
F=ILBsinθ
认识安培力

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