第三节 探究安培力
[学习目标] 1.知道安培力的概念,会用左手定则判断安培力的方向,会用公式F=BIL计算安培力的大小.(重点、难点) 2.理解磁感应强度的定义,掌握磁感应强度的方向,会用磁感应强度的定义式进行有关的计算.(重点) 3.知道匀强磁场以及匀强磁场的磁感线分布特点.(重点) 4.知道磁通量的概念,会根据公式Φ=BS计算磁通量.
一、安培力及其方向
1.安培力:磁场对电流的作用力.
2.安培力方向的判断
(1)安培力的方向可用左手定则判断.
(2)左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内.把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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.(如图所示)
二、安培力的大小及磁感应强度
1.安培力大小
通电导线在同一磁场中受到的安培力大小与I和L的乘积成正比,表达式为F=BIL.
2.磁感应强度
(1)定义:当通电导线与磁场方向垂直时,通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值.
(2)公式:B=.
(3)单位:特斯拉,简称:特,符号:T.
(4)方向:某处的磁感应强度方向为该处的磁场方向.
(5)与磁感线的关系
磁感应强度和磁感线是一致的,磁感线上每一点的切线方向与该点磁感应强度方向一致,磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,这样就可从磁感线的分布情况形象地看出磁感应强度的方向和大小.
3.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,这个区域的磁场叫做匀强磁场.
三、磁通量
1.概念
(1)定义:在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,平面的面积为S,则磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.
(2)公式:Φ=BS.
(3)单位:韦伯,简称韦,符号Wb.1 Wb=1 T·m2.
2.意义:磁通量的多少表示穿过这一面积的磁感线条数.
3.磁通密度:由Φ=BS知B=.磁感应强度B在数值上等于穿过垂直磁感应强度的单位面积上的磁通量.
1.正误判断
(1)安培力的方向一定与电流方向、磁场方向均垂直. (√)
(2)只有电流方向与磁场方向垂直时,通电导线才受安培力的作用. (×)
(3)匀强磁场中磁感线是互相平行的直线. (√)
(4)无论何种情况,电流受的安培力大小均为F=BIL.(×)
(5)磁感应强度越大穿过单位面积的磁通量也越大. (×)