人教版（2019）物理选择性必修2 磁场对通电导线的作用力(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选择性必修2 磁场对通电导线的作用力(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 55.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-22 08:36:29 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
磁场对通电导线的
作用力
一、磁感应强度
物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱，表达式：
二、安培定则
直线电流的磁场方向
右手握住导线让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向
环形电流的磁场方向
让右手弯曲的四指与环行电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环行导线轴线上磁感线的方向
三、磁通量
磁通量
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置，
观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向，
观察受力方向是否改变。
探究 序号 1 2 3 4
观察 记录
实验 结论
×
×
1.电流方向不变时，磁场反向，安培力反向。
2.磁场方向不变时，电流反向，安培力反向。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
安培力方向与电流方向、磁场方向都垂直。
研究安培力的问题要涉及三维空间
结论
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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。
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
一、安培力的方向
F
F=0
F
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
B
I
×
B
I
B
I
判定以下通电导线所受安培力的方向
研究平行通电直导线之间的相互作用
电 流
电 流
磁 场
什么情况下两条导线相互吸引？
什么情况下两条导线相互排斥？
一、安培力的方向
F
F
F
F
电流方向相反
电流方向相同
同向电流相互吸引
反向电流相互排斥
一、安培力的方向
当通电导线与磁场方向垂直时
当通电导线与磁场方向平行时
二、安培力的大小
二、安培力的大小
当通电导线与磁场方向成角时
I
a
b
例题：如下图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，已知金属棒长为，质量，欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（）
解析：由题意知，安培力与重力平衡
由左手定则知，电流由a流向b
极靴
线圈
优点：灵敏度高，可以测量很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。
三、磁电式电流表
，电流越大，安培力越大，指针夹角越大；
电流反向，指针反向偏转。
辐向均匀分布的磁场，线圈始终与磁感线平行，保证表盘的刻度均匀分布。
三、磁电式电流表
【答案】D
【解析】电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场
和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流向。
1.下列说法正确的是( )
A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直
C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
2.长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度B为 ( )
A.B＝10T B.B≥10T
C.B≤10T D.不能确定
【答案】B
【解析】由安培力公式，得出，得出B正确。
3.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是( )
A．线圈向左运动
B．线圈向右运动
C．从上往下看顺时针转动
D．从上往下看逆时针转动
【答案】A
【解析】电流元法。首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看做一直线电
流，取其中上、下两小段分析，根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水
平向左，故线圈向左运动。只有选项A正确。
S
N
I
【答案】D
【解析】安培定则可知直线电流产生的磁场是以直线电流为圆心的同心圆，
再由左手定则判断出D项正确。
4.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将( )
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
安培力的方向
判定方法：左手定则
特点：垂直于B和I确定的平面
安培力的大小
（为和 的夹角）
安培力的应用
——磁电式电流表
极靴
线圈
安培定则与左手定则的区别
安培定则（右手螺旋定则） 左手定则
应用 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
内 容 具体 情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
条件 大拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向指向电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁感线方向 大拇指指向电流受到的磁场力的方向
磁场对通电导线的
作用力
一、磁感应强度
物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱，表达式：
二、安培定则
直线电流的磁场方向
右手握住导线让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向
环形电流的磁场方向
让右手弯曲的四指与环行电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环行导线轴线上磁感线的方向
三、磁通量
磁通量
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置，
观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向，
观察受力方向是否改变。
探究 序号 1 2 3 4
观察 记录
实验 结论
×
×
1.电流方向不变时，磁场反向，安培力反向。
2.磁场方向不变时，电流反向，安培力反向。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
安培力方向与电流方向、磁场方向都垂直。
研究安培力的问题要涉及三维空间
结论
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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。
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
一、安培力的方向
F
F=0
F
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
B
I
×
B
I
B
I
判定以下通电导线所受安培力的方向
研究平行通电直导线之间的相互作用
电 流
电 流
磁 场
什么情况下两条导线相互吸引？
什么情况下两条导线相互排斥？
一、安培力的方向
F
F
F
F
电流方向相反
电流方向相同
同向电流相互吸引
反向电流相互排斥
一、安培力的方向
当通电导线与磁场方向垂直时
当通电导线与磁场方向平行时
二、安培力的大小
二、安培力的大小
当通电导线与磁场方向成角时
I
a
b
例题：如下图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，已知金属棒长为，质量，欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（）
解析：由题意知，安培力与重力平衡
由左手定则知，电流由a流向b
极靴
线圈
优点：灵敏度高，可以测量很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。
三、磁电式电流表
，电流越大，安培力越大，指针夹角越大；
电流反向，指针反向偏转。
辐向均匀分布的磁场，线圈始终与磁感线平行，保证表盘的刻度均匀分布。
三、磁电式电流表
【答案】D
【解析】电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场
和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流向。
1.下列说法正确的是( )
A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直
C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
2.长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度B为 ( )
A.B＝10T B.B≥10T
C.B≤10T D.不能确定
【答案】B
【解析】由安培力公式，得出，得出B正确。
3.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是( )
A．线圈向左运动
B．线圈向右运动
C．从上往下看顺时针转动
D．从上往下看逆时针转动
【答案】A
【解析】电流元法。首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看做一直线电
流，取其中上、下两小段分析，根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水
平向左，故线圈向左运动。只有选项A正确。
S
N
I
【答案】D
【解析】安培定则可知直线电流产生的磁场是以直线电流为圆心的同心圆，
再由左手定则判断出D项正确。
4.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将( )
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
安培力的方向
判定方法：左手定则
特点：垂直于B和I确定的平面
安培力的大小
（为和 的夹角）
安培力的应用
——磁电式电流表
极靴
线圈
安培定则与左手定则的区别
安培定则（右手螺旋定则） 左手定则
应用 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
内 容 具体 情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
条件 大拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向指向电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁感线方向 大拇指指向电流受到的磁场力的方向