(共17张PPT)
情境导入
是什么力
使这些电动机械运动起来的?
第一章
第一节 磁场对通电导线的作用力
安培力:通电导线在磁场中受到的力
称为安培力。
安培
问题:在图示实验中,导体棒受到的安培力方向可能与哪些因素有关?
一.安培力方向的判断:
猜想:磁感应强度B的方向
和电流I(导体棒)的方向
问:如何验证我们的猜想?
问:这里有几个量影响到安培力的方向这一个量?应当采取什么方法进行研究?具体应当怎么做?
1.电流方向不变,改变磁场方向,观察导体受力方向。
2.磁场方向不变,改变电流方向,观察导体受力方向。
控制变量法
一.安培力方向的判断:
实验探究:
实验方法:
F安方向
B的方向
I的方向
实验探究:
安培力方向与磁感应强度B的方向、电流I的方向可能存在的关系!
进行试验:
【实验探究:安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系】
实验过程:
实验结论:
左手定则
伸开 手,使拇指与其余四个手指 ,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从 进入,并使四指指向 的方向,这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向.
左
垂直
掌心
电流
大拇指
安培力
1
一.安培力方向的判断:
2
3
请同学们在方框内画出B、I、F的方向
×
B
F
F
·
B
F
F
·
B
B的方向 I的方向 安培力F的方向 关系
1 向上 向里
2 向上 向外
3 向下 向外
4 向下 向里
4
B
×
向右
向左
向左
向右
问:你能发现安培力方向与B和I的方向关系吗?
探究二:安培力F、磁感应强度B、导线L三者的方向关系是怎样的?
两两垂直!
想一想:当你把导线放入磁场中时,L和
B一定垂直吗?
思考:此时如何判断安培力的方向?
思考:由此你能得到什么结论?
F垂直于B、L决定的平面,B与L不一定垂直
F垂直于B、L决定的平面
一.安培力方向的判断:
四指指向电流方向,磁感线斜穿手心,拇指指向为安培力方向
1
2
3
×
B
F
F
·
B
F
F
·
B
4
B
×
F仍然垂直于B、L决定的平面
对点训练1.画出图中安培力的方向.
×
一.安培力方向的判断——例题:
F
F
F
平行通电直导线间的相互作用
一.安培力方向的判断——解决问题:
一.安培力方向的判断——解决问题:
想一想:通电导线周围存在磁场,那么通电导线间能
否产生力的作用呢?
问题:你的结论是怎样的?
同向电流互相吸引,
异向电流互相排斥!
A
B
C
D
一.安培力方向的判断——解决问题:
想一想:通电后螺线管的长度将会发生怎样的变化?
趣味实验:
如图,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它下端刚好跟槽中水银接触,通电后,你认为发生的现象有( )
A弹簧收缩
B弹簧变长
C弹簧不断上下振动
D弹簧始终保持静止
F=ILB
1.B⊥L:
温故知新:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成 ,又与导线中的电流成 ,即与I和L的乘积IL成 ,用公式表示就是 。
正比
正比
正比
F=ILB
二. 安培力的计算公式及求解方法.
对磁场要求
匀强磁场
θ
3.B与L成θ角:
F=ILBsinθ
2.B∥L:
F=0
投影L或分解B
L/
=Lsinθ
对B和L的方向怎样?
若B与L不垂直,安培力的大小呢?
(通式)
对点训练2. 将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试画出下列各图中导线所受安培力的方向,并计算安培力的大小。
600
B
I
600
F=ILB=0.02N
F=ILB=0.02N
F=ILBcos60o=0.01N
F
F
F
垂直纸面向外
对安培力公式F=BILsinθ的理解
(1)适用于匀强磁场
L
L
(3) L:磁场中通电直导线的长度。对于弯曲导线,L为两端点连线。
(2) θ:为磁场B方向和电流I方向夹角.
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
B
F2
F1
F
L
安培力的方向
安培力的大小
通电导线在磁场中受到的力
判定方法:左手定则
特点:总垂直于B和I 确定的平面
F=ILBsinθ
课堂小结
B:匀强磁场
L:有效长度
θ:为磁场B和电流I
方向夹角