物理人教版（2019）选择性必修二1.1磁场对通电导线的作用力（共31张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修二1.1磁场对通电导线的作用力（共31张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 40.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-23 21:25:04 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
人教版高二物理选择性必修第二册第一章
《1.1磁场对通电导线的作用力 》
核心素养目标
1、物理观念：知道什么是安培力。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。
2、科学思维：理解磁感应强度B的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位：特斯拉(T)。知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感应强度的大小。
3、科学探究：会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算。掌握磁通量的概念
4、科学态度与责任：安培力大小的实验探究及安培力方向的判断。
教学目标
教学重点：1.利用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.
2.会分析导体在安培力作用下的平衡问题.
教学难点： 1、理解磁场对电流的作用力大小的决定因素。
2、对左手定则的理解．尤其是磁场方向、电流方向和安培 力方向三者之间的空间关系。
新知导入
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
任务探究一
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中
受到的力叫做
安培力
安德烈·玛丽·安培（1775年1月20日 — 1836年6月10日），法国物理学家、化学家和数学家。
任务探究二观察安培力 把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发生运动。表明：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系。
2．猜想：
①导线的长度L； ②电流的大小I
1．思考：
影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）
安培力的大小
任务探究三
在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大
在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大
任务探究四
精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力F的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 。
Ｆ＝BIL （B是比例系数）
任务探究五
1、定义：通电导线在磁场中受到的力。
2、大小： F=BIL
（1）通电导线长度一定时，电流越大，安培
力越大 ；
（2）通电导线电流一定时，通电导线 越长，
安培力越大 ；
一、安培力
任务探究七
例1、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5x10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？
B=2T
任务探究八
任务探究九
1．定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
Ｂ反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度。
2．公式：B＝Ｆ/IL
3．单位：特斯拉，简称，特（T）
１T＝１N/Ａ·m
二、磁感应强度
磁感应强度与磁感线的关系：
①磁感线上某点的切线方向即为该处的磁感应
强度方向；
②磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱；
3、矢量：B的方向与磁场方向，即小磁
针N极受力方向相同。
任务探究十
二、磁感应强度（B）
匀强磁场
①特点
磁感应强度的大小和方向处处相同，磁感线的分布是均匀的方向相同的平行直线。
②存在空间
距离很近的两个异名磁极之间的磁场；通电螺线管内部的磁场
任务探究十一
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置，
观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向，
观察受力方向是否改变。
任务探究十二
探究 序号 1 2 3 4
观察 记录
实验 结论
×
×
1.电流方向不变时，磁场反向，安培力反向。
2.磁场方向不变时，电流反向，安培力反向。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
任务探究十三
安培力方向与电流方向、磁场方向都垂直。
研究安培力的问题要涉及三维空间
结论
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
任务探究十四
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。
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
一、安培力的方向
任务探究十五
F
如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度这两个物理量的方向，请标出安培力的方向。 （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）
I
B
I
B
任务探究十六
A
+
-
B
+
-
B
A
F
两铜棒相互吸引
F
F
两铜棒相互排斥
安培力的方向
F
任务探究十七
I
a
b
例题：如下图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，已知金属棒长为，质量，欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（）
解析：由题意知，安培力与重力平衡
由左手定则知，电流由a流向b
任务探究十八
+
|
+
|
a
b
c
d
F
F
N
S
ad和bc边不受安培力
+
—
任务探究十九
磁电式电流表
延迟符
灵敏度高
可测弱电流
导线很细
若测较大电流值，需要进行改装，扩大量程。
优
缺
点
点
磁电式电流表
延迟符
+
|
+
|
N
S
+
—
+
|
+
|
N
S
+
—
+
|
+
|
N
S
接线柱
电刷
+
—
，电流越大，安培力越大，指针夹角越大；
电流反向，指针反向偏转。
辐向均匀分布的磁场，线圈始终与磁感线平行，保证表盘的刻度均匀分布。
磁电式电流表
任务探究二十
安培力的方向
判定方法：左手定则
特点：垂直于B和I确定的平面
安培力的大小
（为和 的夹角）
安培力的应用
——磁电式电流表
极靴
线圈
小结
安培定则与左手定则的区别
安培定则（右手螺旋定则） 左手定则
应用 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
内 容 具体 情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
条件 大拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向指向电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁感线方向 大拇指指向电流受到的磁场力的方向
小结
人教版高二物理选择性必修第二册第一章
《1.1磁场对通电导线的作用力 》
核心素养目标
1、物理观念：知道什么是安培力。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。
2、科学思维：理解磁感应强度B的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位：特斯拉(T)。知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感应强度的大小。
3、科学探究：会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算。掌握磁通量的概念
4、科学态度与责任：安培力大小的实验探究及安培力方向的判断。
教学目标
教学重点：1.利用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.
2.会分析导体在安培力作用下的平衡问题.
教学难点： 1、理解磁场对电流的作用力大小的决定因素。
2、对左手定则的理解．尤其是磁场方向、电流方向和安培 力方向三者之间的空间关系。
新知导入
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
任务探究一
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中
受到的力叫做
安培力
安德烈·玛丽·安培（1775年1月20日 — 1836年6月10日），法国物理学家、化学家和数学家。
任务探究二观察安培力 把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发生运动。表明：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系。
2．猜想：
①导线的长度L； ②电流的大小I
1．思考：
影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）
安培力的大小
任务探究三
在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大
在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大
任务探究四
精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力F的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 。
Ｆ＝BIL （B是比例系数）
任务探究五
1、定义：通电导线在磁场中受到的力。
2、大小： F=BIL
（1）通电导线长度一定时，电流越大，安培
力越大 ；
（2）通电导线电流一定时，通电导线 越长，
安培力越大 ；
一、安培力
任务探究七
例1、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5x10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？
B=2T
任务探究八
任务探究九
1．定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
Ｂ反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度。
2．公式：B＝Ｆ/IL
3．单位：特斯拉，简称，特（T）
１T＝１N/Ａ·m
二、磁感应强度
磁感应强度与磁感线的关系：
①磁感线上某点的切线方向即为该处的磁感应
强度方向；
②磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱；
3、矢量：B的方向与磁场方向，即小磁
针N极受力方向相同。
任务探究十
二、磁感应强度（B）
匀强磁场
①特点
磁感应强度的大小和方向处处相同，磁感线的分布是均匀的方向相同的平行直线。
②存在空间
距离很近的两个异名磁极之间的磁场；通电螺线管内部的磁场
任务探究十一
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置，
观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向，
观察受力方向是否改变。
任务探究十二
探究 序号 1 2 3 4
观察 记录
实验 结论
×
×
1.电流方向不变时，磁场反向，安培力反向。
2.磁场方向不变时，电流反向，安培力反向。
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
任务探究十三
安培力方向与电流方向、磁场方向都垂直。
研究安培力的问题要涉及三维空间
结论
一、安培力的方向
探究安培力的方向与哪些因素有关
任务探究十四
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。
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
一、安培力的方向
任务探究十五
F
如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度这两个物理量的方向，请标出安培力的方向。 （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）
I
B
I
B
任务探究十六
A
+
-
B
+
-
B
A
F
两铜棒相互吸引
F
F
两铜棒相互排斥
安培力的方向
F
任务探究十七
I
a
b
例题：如下图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，已知金属棒长为，质量，欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（）
解析：由题意知，安培力与重力平衡
由左手定则知，电流由a流向b
任务探究十八
+
|
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a
b
c
d
F
F
N
S
ad和bc边不受安培力
+
—
任务探究十九
磁电式电流表
延迟符
灵敏度高
可测弱电流
导线很细
若测较大电流值，需要进行改装，扩大量程。
优
缺
点
点
磁电式电流表
延迟符
+
|
+
|
N
S
+
—
+
|
+
|
N
S
+
—
+
|
+
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N
S
接线柱
电刷
+
—
，电流越大，安培力越大，指针夹角越大；
电流反向，指针反向偏转。
辐向均匀分布的磁场，线圈始终与磁感线平行，保证表盘的刻度均匀分布。
磁电式电流表
任务探究二十
安培力的方向
判定方法：左手定则
特点：垂直于B和I确定的平面
安培力的大小
（为和 的夹角）
安培力的应用
——磁电式电流表
极靴
线圈
小结
安培定则与左手定则的区别
安培定则（右手螺旋定则） 左手定则
应用 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向
内 容 具体 情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中
条件 大拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向指向电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向
结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁感线方向 大拇指指向电流受到的磁场力的方向
小结