第3章第4节通电导线在磁场中受到的力/https:/www.yiqixinxi.net/中国仪器网https://www.yiqixin
xi.net/一、巩固复习如何描述磁场强弱？安培力(Ampereforce)的方向1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力，是为了
纪念安培而命名的。思考与讨论在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感应强度的方向是不是通电导体在
磁场中的受力方向呢？实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。实验结论：安培力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，
又跟电流方向垂直F⊥I，故安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面，即：F安⊥BI平面伸开左手：磁感线——穿入手心四指——
指向电流的方向大拇指——所受安培力的方向FFBBII遵循左手定则F、B、I方向关系安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂
直于电流和磁场所在的平面示意图示意图左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,
并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向再次提醒：一定要使用左手！IIFFBBIIFFBB二
、安培力方向的判断FBFIIBFBBBFIααIFα二、安培力方向的判断BIBIBI30°FFFF问题：如图所示，两条平行的通电直
导线之间会通过磁场发生相互作用同向电流相互吸引。结论:反向电流相互排斥。请使用刚学过的知识解释本实验结果。同向电流反向电流BθI
三、安培力的大小（1）在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三
者的乘积。即：（2）平行时：问题:如果既不平行也不垂直呢？B2B1θBI三、安培力的大小通电直导线与磁场方向不垂直的情况把磁感应强
度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B1=Bsinθ另一分量与导线平行B2=Bcosθ平行于导线的分量B2不对通电导线产生作
用力，通电导线所受作用力仅由B1决定即F=ILB1将B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθ三、安培力的大小公式：F=ILBsi
nθθ表示磁场方向与电流方向间的夹角注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括
为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？问题2：F、B、I一定两两垂直吗？结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直
。LLLL思考与讨论F=BIL中的L为有效长度试指出下述各图中的安培力的大小。F=BIL四、磁电式电流表1、磁电式电流表的构造：刻
度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。.铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。电流表的构
造电流表构造中最大的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的（即沿直径方向分布），如图所示。这样的构造使得线框在转动
过程中，其平面始终与磁场平行，即受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。θ电流表的工作原理如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟轴
线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。电
流表的工作原理由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。因此，根据指
针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。由左手定则可知，当流入线圈中的电流方向改变时，线圈上产生的安培力的方向也改变，从而使线
圈和指针偏转的方向也改变。所以，根据指针偏转的方向，可以知道被测电流的方向。θ=NBIS/k电流表的特点1、灵敏度高，可以测量很弱
的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小；2、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；3、电流方向改变，安培力方向
也改变，线圈朝相反方向转动。abI例题：1.如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到
b的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：()AC（A）
适当增大电流I（B）将电流反向并适当改变大小（C）适当增大磁场（D）将磁场反向并适当改变大小2.将长度为20cm、通有0.1A电流
的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向BIBBII3
0°0.02N垂直导线，斜向左上方00.02N水平向右˙˙˙F˙˙˙×××F×××自由例题3.固定解析：两电流不平
行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势cabIB5.如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直
向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm，，求三角形框架各边所受的安培力。BFNF安NGθ6.如图所示，两平行光滑导
轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) |
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