第二章 磁场
第三节 磁场对通电导线的作用
人教版选修1-1
一、安培力
1、前言 ：既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线是否也受到磁场力的作用呢？实验研究。
2、实验：把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发行运动。装置示意图：
3、实验现象：
当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大
当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力
当导线方向与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于最大值和0之间。
4、安培力：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F。
5、思考：影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）
6、猜想： ①导线的长度L ②电流的大小I
再做实验
实验：三块相同的磁铁并排放置，可认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较导线所受安培力的大小。
分别接通“2、3”和“1、4” 可以改变导线通电部分的长度，电流强弱由外部电路控制。
（1）L不变，改变I
（2）I不变，改变L
实验发现：
②在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。
精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 。
用公式表示为：F=BIL
B是比例系数
①在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；
二、 磁感应强度
1、 讨论比值 的情况 ：
对于不同的磁场，比例关系都成立，
但在不同的磁场中，比例系数B不一样。
2、定义：比值 叫磁感应强度。
3、定义式：
4、物理意义：反映磁场的强弱
5、匀强磁场：磁场的某一区域里，磁感应强度的大小
和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。
6、单位：
在国际单位制中，
磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T 。
1T的物理意义：
7、B的一般大小：
常见的地磁场磁感应强度约是3×10－5T～7×10－5 T，永磁铁磁极附近的磁感应强度约是10－3 T～1T。
在电机和变压器的铁芯中，磁感应强度可达0.8T～1.4T
8、方向：
把某一点磁场的方向定义为该点的磁感应强度的方向。

磁场的方向： 小磁针静止时N 极所指的方向

沿磁感线的切线方向

磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。
三、 安培力的方向——左手定则
F方向，既跟磁感应强度B的方向垂直，又跟电流I的方向垂直。
四、电动机
1、思考：如果放在磁场中不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈abcd，会发生什么现象？
2、电动机基本构造：定子和转子。
3、功率有大有小；
分直流电动机和交流电动机
4、应用：
看插图
直流电动机示意图
小结
一、安培力
1、概念：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F
2、大小：F=BIL
3、方向：F⊥B，F ⊥ I，F垂直I、B所在平面。
左手定则确定
二、磁感应强度
1、公式：
2、物理意义：反映了磁场的强弱
3、单位：特斯拉，简称特，国际符号是 T
4、方向：与该处磁场方向同
5、匀强磁场：B的大小和方向处处相同，这个区域叫匀强磁场。
二、磁感应强度
在磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则：
①这个位置的磁感应强度是多大？
②如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？
③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。
例题：
解:①
②应为2T
有两种可能：(a)该处没有磁场，(b)该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。
③不能肯定。
一、安培力
1、安培力
2、I B 时，F 最大；I //B 时,F 最小，等于零。
1、F/IL的意义
3、 F＝BIL
2、定义:
4、单位:
5、方向:
6、匀强磁场
3、公式:
二、磁感应强度
由左手定则判断四个图中所标方向是否正确
红色箭头表示电流方向
图2.3-9
安培的平行导线实验。
你能判定通电后它们之间作用力的方向吗？
用一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡。可以看到灯丝颤抖起来。
猜猜看，灯丝里通过怎样的电流，才能使灯丝颤抖
1．下列说法中错误的是 （ ）
A．磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流
I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力
F与I、L的乘积的比值。
B．一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用，则
该处一定没有磁场。
C．一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放
在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大。
D．因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B跟磁场力F
成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。
ABD
巩固练习：
巩固练习：
3、如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向。
巩固练习：
练习：
（垂直于纸面向外）
下面各图中,知I、B方向，
画F方向
一、安培力
1、安培力
2、I B 时，F 最大；I //B 时,F 最小，等于零。
1、F/IL的意义
二、磁感应强度
3、 F＝BIL
2、定义:
4、单位:
5、方向:
6、匀强磁场
1、大小：
2、方向：
左手定则
F＝BIL（I B ）
3、公式:
三、安培力的大小和方向