2　磁场对通电导线的作用--安培力

[学习目标]　1.知道安培力的定义，会用F＝ILB计算B与I垂直情况下的安培力.2.会用左手定则判断安培力的方向.3.知道电动机的工作原理.4.体会控制变量法在科学研究中的作用.

一、安培力

[导学探究]　如图1所示的实验电路图中，当开关断开时弹簧测力计的读数为F0.

(1)接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1.观察并记录弹簧测力计此时的读数F1.想一想，F1－F0的物理意义是什么？

图1

(2)继续调节滑动变阻器使电流表读数为I2，I3，...，In，且逐渐增大，记录下弹簧测力计相应的读数F2，F3，...，Fn，并计算F2－F0，F3－F0，...，Fn－F0，你发现了什么？

(3)紧挨着蹄形磁体再并排放上一个相同的蹄形磁体.(相同的极性在同一侧)仍保持线框的竖直边在磁场区外，重复过程(2)，你从中又发现了什么？

答案　(1)F1－F0是通电导线受到的磁场的作用力.

(2)发现随着电流的增大，F2－F0，F3－F0，...，Fn－F0也逐渐增大.

(3) 加了一块磁铁相当于在磁场中的导线长度增加了.在电流In相同的情况下Fn－F0也增加.

综合来看：通电导线与磁场垂直时，磁场对电流的作用力大小与导线的长度及电流都成正比.

[知识梳理]

1.安培力：磁场对通电导线的作用力.

2.安培力的大小

(1)当通电导线与磁场方向垂直时，安培力大小F＝BIL，其中B为比例系数(即下一节要学到的磁感应强度)，与导线所在位置的磁场强弱有关.

(2)当通电导线与磁场方向平行时，安培力F＝0.

3.安培力的方向

安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则：伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿电流方向，则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向(如图2所示).