磁场及其对电流的作用课件

第八章磁场第八章磁场第第1课时磁场及其对电流的作用课时磁场及其对电流的作用第八章磁场1磁场力磁场力N极极磁场力N极2强弱和方向强弱和方向N极极切线切线强弱和方向N极切线3几种几种常见常见磁场的磁感线分磁场的磁感线分布图布图 几种常见磁场的磁感线分布图 4条形磁铁条形磁铁条形磁铁5蹄形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁6通电螺线管通电螺线管 通电螺线管 7直线电流直线电流 直线电流 8环形电流环形电流环形电流9越弱越弱最强最强越弱越弱越弱最强越弱10切线切线强弱强弱弱弱闭合闭合中断中断相交相交强强切线强弱弱闭合中断相交强11 图811 三、地磁场的主要特点地磁场的主要特点 地地球球的的磁磁场场与与条条形形磁磁体体的的磁磁场场相相似似，其其主主要特点有三个：要特点有三个：1 1地地磁磁场场的的N N极极在在地地球球的的南南极极附附近近，S S极极在在地地球球的的北北极极附附近近，存存在在磁磁偏偏角角，磁磁感感线分布如图线分布如图811所示 图811 三、地磁场的主要特点12 2地地磁磁场场B的的水水平平分分量量(Bx)总总是是从从地地球球南南极极指指向向北北极极，而而竖竖直直分分量量(By)则则南南北北相相反反，在在南南半半球球垂垂直直水水平平面面向向上上，在在北半球垂直水平面向北半球垂直水平面向下下 3.在在赤赤道道平平面面上上，与与地地球球表表面面距距离离相相等等的的各各点点，磁磁感感应应强强度度相相等等，且且方方向向水水平平向向北北.2地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向13磁场及其对电流的作用课件14一、一、磁场对电流的作用磁场对电流的作用1 1、安培力：安培力：磁场对电流的作用力。磁场对电流的作用力。2 2、安培力大小安培力大小:一根长为一根长为L L的直导线的直导线,处于磁感应强处于磁感应强度为度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中,且与且与B B的夹角为的夹角为,当通过电流当通过电流I I时时,安培力的大小安培力的大小可以表示为可以表示为 F=BILsinF=BILsinBI即：即：L L为有效长度为有效长度一、磁场对电流的作用1、安培力：磁场对电流的作用力。2、安15当当=90=90时时,安培力最大安培力最大.F Fmaxmax=BIL=BIL当当=0=0或或180180时时,安培力为零安培力为零.当=90时,安培力最大.Fmax=BIL当=0或18163 3、安培力的方向、安培力的方向:左手定则左手定则判定判定,安培力始终安培力始终垂直垂直于磁感应强度的方于磁感应强度的方向和电流的方向所决定的平面向和电流的方向所决定的平面.电流电流方向和方向和磁感应强磁感应强度度方向方向不一定不一定要垂直要垂直,它它们中只有一量反向时们中只有一量反向时,安安培力反向培力反向,而当两量都反而当两量都反向时向时,安培力方向不变安培力方向不变.3、安培力的方向:电流方向和磁感应强度方向不一定要垂17练习：在下图标出练习：在下图标出 F F 或或 I I 的方向的方向（1）F=0F=0练习：在下图标出 F 或 I 的方向（1）F=018练习：在下图标出练习：在下图标出 F F 或或 I I 的方向的方向（2）IF练习：在下图标出 F 或 I 的方向（2）IF19练习：在下图标出练习：在下图标出 F 或或 I 的方向的方向（3）IF练习：在下图标出 F 或 I 的方向（3）IF20B（4）FI练习：在下图标出练习：在下图标出 F 或或 I 的方向的方向B（4）FI练习：在下图标出 F 或 I 的方向21F（5）BI练习：在下图标出练习：在下图标出 F 或或 I 的方向的方向F（5）BI练习：在下图标出 F 或 I 的方向22IB（6）垂直纸面向里垂直纸面向里练习：在下图标出练习：在下图标出 F 或或 I 的方向的方向IB（6）垂直纸面向里练习：在下图标出 F 或 I 的方向23能力提升能力提升1.1.怎样分析安培力的大小和方向怎样分析安培力的大小和方向(1)(1)安培力的常用公式安培力的常用公式:F=BILF=BIL.要求要求B B、I I、L L相互垂直相互垂直.注意：注意：式中式中B B并非一定是匀强磁场并非一定是匀强磁场,但但一定应为导线所在各点某时刻相同的一定应为导线所在各点某时刻相同的磁感应强度磁感应强度.能力提升1.怎样分析安培力的大小和方向(1)安培力的常用公24ab有效长度有效长度:即在磁场中导线两端点长度即在磁场中导线两端点长度,相应的电流方向应沿等效长度由始端流相应的电流方向应沿等效长度由始端流向末端向末端.(2)L(2)L是有效长度是有效长度ab有效长度:即在磁场中导线两端点长度,相应的电流方向应沿等25对任意形状的对任意形状的闭合闭合回路回路,可认为线圈的有可认为线圈的有效长度为零效长度为零,即即L=0,L=0,所以通电后所以通电后,在匀强磁场中受到的安培力在匀强磁场中受到的安培力的的矢量和矢量和一定为零一定为零.ab对任意形状的闭合回路,可认为线圈的有效长度为零,即L=0,a26磁场及其对电流的作用课件27磁场及其对电流的作用课件28磁场及其对电流的作用课件29磁场及其对电流的作用课件30磁场及其对电流的作用课件31图图4图432磁场及其对电流的作用课件33 如如何何判判断断通通电电导导线线或或线线圈圈在在安安培培力力作作用用下下的的运动方向？运动方向？解解答答：判判断断通通电电导导线线或或线线圈圈在在安安培培力力作作用用下的运动方向，一般采用下列几种方法：下的运动方向，一般采用下列几种方法：1电流元分析法电流元分析法 把把长长直直电电流流等等分分为为无无数数小小段段直直线线电电流流元元，先先用用左左手手定定则则判判断断出出一一小小段段电电流流元元受受到到的的安安培培力力方方向向，再再判判断断整整段段电电流流所所受受的的安安培培力力合合力力的的方向，从而确定导线的运动方向方向，从而确定导线的运动方向 如何判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向？34图825例例：如如图图825所所示示，用用细细绳绳悬悬于于O点点的的可可自自由由转转动动的的通通电电导导线线AB放放在在蹄蹄形形磁磁铁铁的的上上方方，当当导导线线中中通通以以图图示示方方向向电电流流时时，从从上上向向下下看看AB的的转转动动方方向向及及细细绳绳中中张张力力如如何何变变化化()AAB顺时针转动，张力变大顺时针转动，张力变大BAB逆时针转动，张力变小逆时针转动，张力变小CAB顺时针转动，张力变小顺时针转动，张力变小DAB逆时针转动，张力变大逆时针转动，张力变大图825例：如图825所示，用细绳悬于O点的可自35 解解析析：在在导导线线上上靠靠近近A、B两两端端各各取取一一个个电电流流元元，A处处电电流流元元所所在在磁磁场场向向上上穿穿过过导导线线，根根据据左左手手定定则则，该该处处导导线线受受力力向向外外，同同理理B处处电电流流元元受受安安培培力力向向里里，所所以以从从上上向向下下看看，导导线线逆逆时时针针转转动动，同同时时，由由于于导导线线转转动动，所所以以电电流流在在垂垂直直纸纸面面方方向向有有了了投投影影，对对于于此此有有效效长长度度来来说说，磁磁感感线线是是向向右右穿穿过过导导线线，再再根根据据左左手手定定则则可可判判定导线受到向下的安培力定导线受到向下的安培力 【答案】【答案】D 解析：在导线上靠近A、B两端各取一个电流元，A处电流36 2特殊位置分析法特殊位置分析法 分分析析通通电电导导线线上上的的某某个个特特殊殊位位置置，判判断断其其安安培培力力方方向向，从从而而确确定定运运动动方方向向 3等效分析法等效分析法 常常把把条条形形磁磁铁铁等等效效为为环环形形电电流流，也也可可把把环环形形电电流流等等效效为为小小磁磁针针，以以及及把把通通电电螺螺线线管管等等效效成成多多个个环环形形电电流流或或条条形形磁磁铁铁 2特殊位置分析法37 4结论分析法结论分析法 两两电电流流相相互互平平行行时时无无转转动动趋趋势势，同同向向电电流流相相互互吸吸引引，反反向向电电流流相相互互排排斥斥；两两电电流流不不平平行行时时，有有转转动动到到相相互互平行且电流方向相同的趋势平行且电流方向相同的趋势 利利用用这这些些结结论论进进行行分分析析，可可以以事事半半功倍功倍 4结论分析法38图图5图539磁场及其对电流的作用课件40磁场及其对电流的作用课件41图图6图642磁场及其对电流的作用课件43图图7图744磁场及其对电流的作用课件45磁场及其对电流的作用课件46磁场及其对电流的作用课件47磁场及其对电流的作用课件48图图8图849磁场及其对电流的作用课件50磁场及其对电流的作用课件51图图9图952磁场及其对电流的作用课件53磁场及其对电流的作用课件54磁场及其对电流的作用课件55DD56磁场及其对电流的作用课件57磁场及其对电流的作用课件58图图11图1159磁场及其对电流的作用课件60返回返回 返回 61