人教版选修二 1.1 磁场对通电导线的作用力 课件（20张PPT）

(共20张PPT)
第一章 安培力与洛伦兹力
在这一章里，就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!
横县百合完全中学：韦衍虎182761435371.1磁场对通电导线的作用力问题导入
在图中，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
安培力：通电导线在磁场中所受的作用力
那么，安培力的大小和方向是怎么样的呢？
把一段导体棒挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流。研究安培力的方向与那些因素有关。
①改变磁场方向
②改变电流方向
F安方向与磁感应强度B有关
一、安培力的方向
演示：安培力的方向
F安方向还与电流有关
Ⅰ
N
S
B
F
I
B
F
①改变磁场方向
②改变电流方向
I
B
F
I
B
F
I
B
F
你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系？
I
B
F
安培力的方向与导线、磁感应强度方向都垂直。也就是说，安培力的方向总是垂直于导线和磁感应强度方向所在的平面。
如何判断安培力的方向呢
I
B
F
Ⅰ
N
S
B
F
利用左手定则判断安培力方向
①伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面
②使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向
③大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向
例1:磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感线和安培力三个量中的两个，试画出第三个量的方向。（本书用“.”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里， 表示电流垂直于纸面向外， 表示电流垂直于纸面向里。）
.
B
Ⅰ
I
B
F
F
B
I
F
I
F
I
F
课堂练习
课堂练习
例2：画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
F
F
F
二、安培力的大小
F=ILB
垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，所受的安培力F为：
②当磁感应强度B的方向与导线方向平行时：
F＝0
①当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时：
F=ILB
思考：如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢？
I
B
B//
B⊥
θ
F=ILB⊥=ILBsinθ
其中平行方向的B//不产生安培力，导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生，由此又得：
θ=0时
平行：F＝0
θ=900 时
垂直：F＝BIL
把磁感应强度B分解为两个分量：
①一个分量与导线垂直 B⊥=Bsinθ
②另一分量与导线平行 B//=Bcosθ
I
B
F
F依然垂直于BI组成的平面
F
F
关于公式F=ILB的理解
从起点到终点的长度
有效长度L：
弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度；相应的电流沿L由始端流向末端。
闭合L=0
例3：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
B
（θ不确定）
课堂练习
磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈。由左手定则可以判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动。
三、磁电式电流表
F
F
为什么断电后指针会回复原来的位置呢？
因为装有螺旋弹簧，弹簧会回复原状。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴。这样，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，表盘的刻度就是均匀的了”。
线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
课堂小结
一、安培力的方向
安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
左手定则
1、伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面。
2、使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向。
3、大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向。
I
B
F
二、安培力的大小
F=ILB
（1）平行时：F＝0
F=ILBsinθ
（2）有夹角时：
θ=0时
平行：F＝0
θ=90时
垂直：F＝BIL
弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直接的长度；相应的电流沿L由始端向末端。
三、磁电式电流表