通电导线在磁场中受力习题课学习教案.pptx

《通电导线在磁场中受力习题课学习教案》是针对电磁学中的一个重要概念——通电导线在磁场中的受力问题进行深入讲解的教学资料。这一知识点源自电磁学的基础理论，对于理解和应用电磁学原理至关重要。以下是该教案涉及的主要内容及详细解释： 1. **通电导线在磁场中的受力**： 当通电导线置于磁场中时，它会受到一个力的作用，这个力被称为安培力。根据安培定律，通电导线在磁场中受到的力与电流强度（I）、磁场强度（B）以及导线的有效长度（L）的乘积成正比，力的方向由左手定则决定：伸开左手，使大拇指与四指垂直，四指指向电流方向，大拇指指向磁场方向，那么掌心所对的方向就是导线受到的力的方向。 2. **实例解析**： - **例1**：两根互相绝缘的直导线ab和cd，如果ab固定不动，cd可自由运动，根据电流间的相互作用（同向相吸，异向相斥），cd导线会逆时针转动并远离导线ab。 - **例2**：当线圈中电流沿特定方向流动时，线圈会从上往下看顺时针转动并靠近磁铁，这是因为电流产生的磁场与条形磁铁的磁场相互作用。 - **例3**：类似地，当线圈内通入电流，线圈会因安培力作用产生转动，具体转动方向取决于电流和磁场的方向。 - **例4**：轻质导线圈在磁铁N极附近，通入电流后会向左摆动，这是由于导线圈内的电流与磁铁产生的磁场相互作用的结果。 - **例5**：两个同轴平行悬挂的导线环，当通以同向电流时，它们会吸引。因为同向电流产生的磁场相互增强，使得环之间产生吸引力。 3. **磁电式电流表的工作原理**： 磁电式电流表的核心构造包括蹄形磁铁、固定铁芯、可转动的铝框和线圈。电流通过线圈时，线圈受到磁场的作用力，使铝框转动，进而带动指针偏转。螺旋弹簧提供反作用力，使得指针在达到平衡位置时指示电流大小。电流的方向变化会影响指针的偏转方向，从而读出电流的方向。 4. **关键概念**： - **有效长度**：并非所有导线长度都会受到磁场力，只有与磁场方向垂直的部分才有作用力，这部分长度称为有效长度。 - **阻碍力矩**：线圈转动时，螺旋弹簧提供的反作用力矩，它与安培力产生的力矩平衡，使线圈稳定在某一位置。 通过这些实例和概念解析，学生能够更好地理解通电导线在磁场中受力的规律，为解决相关习题和实际应用打下坚实基础。