1.1 磁场对通电导线的作用力（第1课时）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件（共18张PPT）

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第一章 安培力与洛伦兹力
1.1 磁场对通电导线的作用力
选择性必修第二册
【学习目标】
1、通过实验认识安培力；
2、能判断安培力的方向，会计算安培力的大小；
3、了解安培力在生产、生活中的应用；
4、了解磁电式电流表的结构和工作原理。
【引入】
在右图中，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。这个力的方向该如何判断？它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关？
演示：按照右图所示进行实验。
1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。
2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化。
通过这两种情况的分析，我们已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。你能用简洁的方法表示这个关系吗？
一、安培力的方向
1.安培力：通电导线在磁场中受的力称为安培力
2.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；让磁感线从掌心垂直进入，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
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
例1.判定以下通电导线所受安培力的方向
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用
同向电流相互吸引。
反向电流相互排斥。
结论:
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = ILB (B⊥L)
2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
B
F=ILB1
F=ILBsinθ
θ
B2
B1
将B1=Bsinθ代入得
3.当电流与磁场方向夹角为θ时:
【例2】 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是
A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行
B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行
C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直
D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直
答案 C
【例3】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？
F＝BILsin θ适用于匀强磁场中的通电直导线，求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时，L为有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端，如图所示。
小结：F＝BILsin θ中L的含义
如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．
A图中FA＝BILcosα B图中FB＝BIL.
C图FC＝BIL. D图FD＝2BIR.
E图FE＝0.
三、磁电式电流表
1.构造
2.基本组成部分
3.磁电式电流表的优、缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流；
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）
【例5】(多选)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法中正确的是(　　)
A.在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线平行
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
答案 ABD
小 结
2、安培力的大小：
1、安培力的方向——左手定则
（1）当I B， F=BIL
（2）当I // B， F=0