物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1 磁场对通电导线的作用力（共35张ppt)
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1 磁场对通电导线的作用力（共35张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 37.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-17 11:41:07 | ||
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文档简介
(共35张PPT)
第一章 安培力与洛伦兹力
第1节 磁场对通电导线的作用力
1.知道安培力的概念
2.会用左手定则判断安培力的方向
3.熟练使用F＝ILBsin θ并掌握有关计算
学习目标
安培力
01
复习引入
在必修三的最后一章，我们学习了电磁的有关知识
如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持磁场中导线长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度l成正比，又与导线中的电流I成正比。
得出结论B=F/IL
通电导体在磁场中受力的实验
B为磁感应强度
单位是特斯拉，简称特（T）
F为通电导线在磁场中的受力
安培力
用途 判断电流的磁场方向
适用对象 直线电流 环形电流或通电螺线管
应用方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向
安培定则(右手螺旋定则)
注意：用右手 大拇指指直的 四指指弯的
一、安培力
1．定义：通电导线在磁场中受到的力。
对，是以我的名字命名的
电学中的牛顿
安培力的方向
02
二、安培力的方向
竖直向下的磁场
竖直向上的磁场
磁场的方向表示方式
垂直于纸面向里的磁场
垂直于纸面向外的磁场
垂直于纸面向里的电流
垂直于纸面向外的电流
叉场
点场
二、安培力的方向
安培力方向：用左手定则判断。
1.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平面内。
2.让磁感线从掌心进入。
3.四指指向电流的方向。
拇指所指的方向就是安培力的方向
必须用左手！
安培力方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于导线、磁感应强度决定的平面。
安培力方向的特点
注意：电流方向不一定和磁感应强度方向一致
1．思考判断
(1)安培力的方向可能与磁场方向垂直，也可能不垂直。 (2)安培力的方向与导线方向一定垂直。
(3)安培力方向一定和电流方向垂直。
牛刀小试
×
√
√
(1)已知I、B的方向，可唯一确定F的方向。
(2)已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向。
(3)已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定。
安培力F、磁感应强度B、电流I的关系
B和I 有夹角造成的
安培定则(右手螺旋定则) 左手定则
用途 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
适用对象 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
应用方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向 拇指指向电流受到的磁场力的方向
安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别
练习1.下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确的是( )
A． B．
C． D．
A
练习2一根容易发生形变的弹性导线两端固定。导线中通有电流，方向竖直向上。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是( )
A B C D
D
安培力的大小
03
当导线（电流I）与磁场B方向夹θ角时:
F = B2IL＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B2
B
思路：变不垂直成垂直
安培力的取值范围
1同样情况下，通电导线与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大；
2导线与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于0和最大值之间。
3导线与磁场方向平行时，它不受安培力；
练习1如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力为( )
A．方向沿纸面向上，大小为(＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB
A
练习2．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小( )
A.F＝BId
B.F＝BIdsin θ
C.F＝BId/sin θ
D.F＝BIdcos θ
C
练习3如图所示，长为2L的直导线拆成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，关于V形通电导线受到的安培力大小和方向，描述正确是( )
A．安培力大小为2BILB．安培力大小为零C．安培力方向顺时针方向D．安培力方向竖直向上
D
练习4如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )
A．2F
B．1.5FC．0.5F
D．0
B
磁电式电流表
04
1．磁电式电流表的构造特点(1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示)
原理(1)通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。
既可以测出电流大小又可以测出方向
(2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线平行，使表盘刻度均匀。(如图乙所示)
优点
灵敏度高，可以测出很弱的电流
表盘均匀
缺点
是量程小
它也称为灵敏电流计
课堂练习
05
1．如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到磁场力的合力为( )
A．3BIL，方向b→cB．4BIL，方向b→aC．7BIL，方向垂直于ac连线斜向上D．5BIL，方向垂直于ac连线斜向上
D
2．如图所示，有一上端固定的螺旋状导体弹簧，下端刚好与水银槽中的水银面接触。水银、弹簧和电源构成如图所示的导体回路，闭合电键K后，弹簧的长度会
A．比原长更长 B．比原长更短C．周期性变化 D．保持原长不变
C
3.如图所示，将通电直导线AB用丝线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关S的瞬间( )
A．A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变B．A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变C．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小D．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大
D
4.如图所示，两根平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。棒上通有图示方向的电流I，金属棒保持静止，则下列说法正确的是( )
A．金属棒受到四个力作用B．金属棒所受摩擦力方向向右C．减小电流，金属棒将向左运动D．金属棒所受的重力与支持力是一对相互作用力
A
感谢各位的观看
第一章 安培力与洛伦兹力
第1节 磁场对通电导线的作用力
1.知道安培力的概念
2.会用左手定则判断安培力的方向
3.熟练使用F＝ILBsin θ并掌握有关计算
学习目标
安培力
01
复习引入
在必修三的最后一章，我们学习了电磁的有关知识
如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持磁场中导线长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度l成正比，又与导线中的电流I成正比。
得出结论B=F/IL
通电导体在磁场中受力的实验
B为磁感应强度
单位是特斯拉，简称特（T）
F为通电导线在磁场中的受力
安培力
用途 判断电流的磁场方向
适用对象 直线电流 环形电流或通电螺线管
应用方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向
安培定则(右手螺旋定则)
注意：用右手 大拇指指直的 四指指弯的
一、安培力
1．定义：通电导线在磁场中受到的力。
对，是以我的名字命名的
电学中的牛顿
安培力的方向
02
二、安培力的方向
竖直向下的磁场
竖直向上的磁场
磁场的方向表示方式
垂直于纸面向里的磁场
垂直于纸面向外的磁场
垂直于纸面向里的电流
垂直于纸面向外的电流
叉场
点场
二、安培力的方向
安培力方向：用左手定则判断。
1.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平面内。
2.让磁感线从掌心进入。
3.四指指向电流的方向。
拇指所指的方向就是安培力的方向
必须用左手！
安培力方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于导线、磁感应强度决定的平面。
安培力方向的特点
注意：电流方向不一定和磁感应强度方向一致
1．思考判断
(1)安培力的方向可能与磁场方向垂直，也可能不垂直。 (2)安培力的方向与导线方向一定垂直。
(3)安培力方向一定和电流方向垂直。
牛刀小试
×
√
√
(1)已知I、B的方向，可唯一确定F的方向。
(2)已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向。
(3)已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定。
安培力F、磁感应强度B、电流I的关系
B和I 有夹角造成的
安培定则(右手螺旋定则) 左手定则
用途 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
适用对象 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
应用方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向 拇指指向电流受到的磁场力的方向
安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别
练习1.下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确的是( )
A． B．
C． D．
A
练习2一根容易发生形变的弹性导线两端固定。导线中通有电流，方向竖直向上。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是( )
A B C D
D
安培力的大小
03
当导线（电流I）与磁场B方向夹θ角时:
F = B2IL＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B2
B
思路：变不垂直成垂直
安培力的取值范围
1同样情况下，通电导线与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大；
2导线与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于0和最大值之间。
3导线与磁场方向平行时，它不受安培力；
练习1如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力为( )
A．方向沿纸面向上，大小为(＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB
A
练习2．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小( )
A.F＝BId
B.F＝BIdsin θ
C.F＝BId/sin θ
D.F＝BIdcos θ
C
练习3如图所示，长为2L的直导线拆成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，关于V形通电导线受到的安培力大小和方向，描述正确是( )
A．安培力大小为2BILB．安培力大小为零C．安培力方向顺时针方向D．安培力方向竖直向上
D
练习4如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )
A．2F
B．1.5FC．0.5F
D．0
B
磁电式电流表
04
1．磁电式电流表的构造特点(1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示)
原理(1)通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。
既可以测出电流大小又可以测出方向
(2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线平行，使表盘刻度均匀。(如图乙所示)
优点
灵敏度高，可以测出很弱的电流
表盘均匀
缺点
是量程小
它也称为灵敏电流计
课堂练习
05
1．如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到磁场力的合力为( )
A．3BIL，方向b→cB．4BIL，方向b→aC．7BIL，方向垂直于ac连线斜向上D．5BIL，方向垂直于ac连线斜向上
D
2．如图所示，有一上端固定的螺旋状导体弹簧，下端刚好与水银槽中的水银面接触。水银、弹簧和电源构成如图所示的导体回路，闭合电键K后，弹簧的长度会
A．比原长更长 B．比原长更短C．周期性变化 D．保持原长不变
C
3.如图所示，将通电直导线AB用丝线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关S的瞬间( )
A．A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变B．A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变C．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小D．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大
D
4.如图所示，两根平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。棒上通有图示方向的电流I，金属棒保持静止，则下列说法正确的是( )
A．金属棒受到四个力作用B．金属棒所受摩擦力方向向右C．减小电流，金属棒将向左运动D．金属棒所受的重力与支持力是一对相互作用力
A
感谢各位的观看