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17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17张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 13.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-04 20:36:09 | ||
图片预览
文档简介
(共17张PPT)
小到手机的振动，剃须刀的旋转，
大到高铁的飞奔，舰载机的弹射，
都离不开安培力的身影，正是安培力为我们开启了力学和电学的大门，使电学世界更加丰富多彩，使电学题型更加复杂多变。
是不是迫不及待了？我们一起学习吧！
1.1 磁场对通电导线的作用力
回顾
在必修课本中，我们已经知道了磁场对通电导线有力的作用，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力，把电流的单位定为安培。
安培是法国物理学家、数学家。在电磁学领域，安培不仅论述了包括电流方向和磁针偏转方向关系的右手定则，通电平行直导线间相互作用的规律，通电螺线管的磁性等等，还提出了著名的安培定律，以及分子电流假说。
由于他在电磁学方面做出了重大贡献，他被麦克斯韦称作“电学中的牛顿”。
问题一：通电后，发生什么
问题二：交换磁极位置，改变磁场方向，导线受力的方向是否改变
问题三：改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？
问题四：分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系。
思考：
一.安培力的方向
1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且与手掌在同一平面内，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。
2、说明：安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B与I决定的平面
大脑：简单，我会了
左手：不，你不会，不信你试一试。
试试就试试：画出图中安培力的方向
F
F
F
F
思考：电流与电流间有无相互作用？规律如何？
同向电流：
反向电流：
结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
F
F
F
F
例1 .画出图中通电直导线A受到的安培力的方向.
二.安培力的大小
1、当电流与磁场方向垂直时（I⊥B ）
2、当电流与磁场方向平行时（I // B ）
F = ILB
F = 0
3、当电流与磁场方向成特定角度时呢？
F = ILBsinθ
B
I
θ
B
L
I
B
I
有效长度：
I
F=BI2r
2r
I
F=0
弯曲通电导线的有效长度l 等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.
对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零.
例2 [2021·山西大同期中] 如图所示四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流大小也相同,导体受到的磁场力最大且方向沿着纸面的情况是 ( )
A.甲、乙
B.甲、丙
C.乙、丁
D.乙、丙
C
例3 [2021· 大连八中期中] 如图所示直径为d的圆环中通有顺时针方向的电流I,以通过圆心的虚线为界线,左侧有垂直圆环平面向外的匀强磁场,右侧有垂直圆环平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小都为B,则对圆环受到的安培力描述正确的是( )
A.受到的安培力的合力为0
B.受到的安培力的合力大小为BdI,方向垂直虚线向右
C.受到的安培力的合力大小为2BdI,方向垂直虚线向左
D.受到的安培力的合力大小为2BdI,方向垂直虚线向右
D
三.磁电式电表
1、磁电式电流表的构造：
刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）
（铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动）
N
S
S
N
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动。
线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。
2、 电流表的工作原理
3、磁电式电流表的特点：
（1）、安培力跟电流成正比，表盘的刻度是均匀的。
（3）、灵敏度高，能测出很小的电流，但过载能力差。
（2）当线圈中电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随着改变。
（需要大量程的，可以改装）
见了也没看懂？
百闻不如一见
没看懂就去做题
小到手机的振动，剃须刀的旋转，
大到高铁的飞奔，舰载机的弹射，
都离不开安培力的身影，正是安培力为我们开启了力学和电学的大门，使电学世界更加丰富多彩，使电学题型更加复杂多变。
是不是迫不及待了？我们一起学习吧！
1.1 磁场对通电导线的作用力
回顾
在必修课本中，我们已经知道了磁场对通电导线有力的作用，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力，把电流的单位定为安培。
安培是法国物理学家、数学家。在电磁学领域，安培不仅论述了包括电流方向和磁针偏转方向关系的右手定则，通电平行直导线间相互作用的规律，通电螺线管的磁性等等，还提出了著名的安培定律，以及分子电流假说。
由于他在电磁学方面做出了重大贡献，他被麦克斯韦称作“电学中的牛顿”。
问题一：通电后，发生什么
问题二：交换磁极位置，改变磁场方向，导线受力的方向是否改变
问题三：改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？
问题四：分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系。
思考：
一.安培力的方向
1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且与手掌在同一平面内，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。
2、说明：安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B与I决定的平面
大脑：简单，我会了
左手：不，你不会，不信你试一试。
试试就试试：画出图中安培力的方向
F
F
F
F
思考：电流与电流间有无相互作用？规律如何？
同向电流：
反向电流：
结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
F
F
F
F
例1 .画出图中通电直导线A受到的安培力的方向.
二.安培力的大小
1、当电流与磁场方向垂直时（I⊥B ）
2、当电流与磁场方向平行时（I // B ）
F = ILB
F = 0
3、当电流与磁场方向成特定角度时呢？
F = ILBsinθ
B
I
θ
B
L
I
B
I
有效长度：
I
F=BI2r
2r
I
F=0
弯曲通电导线的有效长度l 等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.
对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零.
例2 [2021·山西大同期中] 如图所示四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流大小也相同,导体受到的磁场力最大且方向沿着纸面的情况是 ( )
A.甲、乙
B.甲、丙
C.乙、丁
D.乙、丙
C
例3 [2021· 大连八中期中] 如图所示直径为d的圆环中通有顺时针方向的电流I,以通过圆心的虚线为界线,左侧有垂直圆环平面向外的匀强磁场,右侧有垂直圆环平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小都为B,则对圆环受到的安培力描述正确的是( )
A.受到的安培力的合力为0
B.受到的安培力的合力大小为BdI,方向垂直虚线向右
C.受到的安培力的合力大小为2BdI,方向垂直虚线向左
D.受到的安培力的合力大小为2BdI,方向垂直虚线向右
D
三.磁电式电表
1、磁电式电流表的构造：
刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）
（铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动）
N
S
S
N
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动。
线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。
2、 电流表的工作原理
3、磁电式电流表的特点：
（1）、安培力跟电流成正比，表盘的刻度是均匀的。
（3）、灵敏度高，能测出很小的电流，但过载能力差。
（2）当线圈中电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随着改变。
（需要大量程的，可以改装）
见了也没看懂？
百闻不如一见
没看懂就去做题