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21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21张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 34.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-27 21:53:17 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
1.1 磁场对通电导线的作用力
那安培力的方向和大小如何去判定呢？
通电导线在磁场中受的力称为安培力
探究安培力的方向与哪些因素有关？
实验视频
通电导体棒受力方向与磁场方向、电流方向有关
安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
安培力的方向
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；让磁感线从掌心垂直进入，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。
1．画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向。
磁场B与电流I一定垂直吗？
四指指向电流方向，让与电流垂直的磁场方向的分量垂直穿过手心，此时拇指所指的方向为安培力的方向。
安培力的方向既与磁场方向B垂直，又与电流方向I垂直
安培力的方向
为什么同向电流相互吸引，反向电流相互排斥？
1．两条平行的通电直导线会通过磁场发生相互作用，分别作出甲、乙图中两导线受力情况，你能得出什么结论。
(1)通电导体在磁场中不一定受到力的作用。( )
(2)通电导体中的电流方向与磁场方向不平行也不垂直时，不会受到力的作用。( )
(3)一通电导线放在某处不受安培力，该处一定没有磁场。( )
2．如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断，其中正确的是（ ）
如图所示，导线长度为l，电流为I，磁场的磁感应强度为B。
写出甲、乙、丙图中导线所受安培力的大小；
安培力的大小
[梳理与总结]
安培力的大小：F＝BIl·sin θ
说明 ①θ为B与I方向的夹角
当θ＝0°时，即B∥I，F＝0 ，当θ＝90°时，即B⊥I，F＝BIl
②表达式F＝BIlsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l等于连接两端点直线段的长度(如图中虚线所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端。
安培力的大小
3.(多选)如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I.则下列选项正确的是
A.图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL
B.图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL
C.图丙中导体棒所受的安培力大小为
D.图丁中导体棒所受的安培力大小为
4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A．0 B．BIl C．2BIl D.BIl
5.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，则导线abcd受到的磁场的作用力的合力
A.方向沿纸面向上，大小为( ＋1)BIL
B.方向沿纸面向上，大小为3BIL
C.方向沿纸面向下，大小为( ＋1)BIL
D.方向沿纸面向下，大小为3BIL
1.磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁体、极靴(软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。
磁电式电流表
2.工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动
2.磁电式电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动
(1)被测电流越大， 的角度越大。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。这两种转动的效果叠加在一起，指针随之发生偏转；最终达到平衡，指针停止偏转。所以根据指针偏转角度的大小，可以确定被测电流的大小。
(2)当线圈中电流方向改变时， 随之改变，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 。
线圈偏转
安培力的方向
被测电流的方向
3.磁电式电流表的特点：
(1)磁体和铁芯之间是 的磁场；
(2)线圈平面始终与磁感线 ；
(3)表盘刻度均匀分布。
4.优点：灵敏度高，可以测量 的电流。
5.缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流 。
辐向均匀分布
平行
很弱
很弱
6.(2023·江苏宿迁高二统考期中)如图甲为磁电式电流表的结构图，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则下列选项正确的是
A.该磁场为匀强磁场
B.线圈将顺时针转动
C.a、b两边所受安培力相同
D.线圈平面总与磁场方向垂直
安培力
方向：与B、I 垂直
左手定则：
磁感线从掌心垂直进入
四指指向电流的方向
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
应用：磁电式电流表
大小：F= BIlsinθ
(I与 B的夹角为θ)
特例1：F=BIl(B垂直于I)
特例2：F=0 (B平行于I)
1.1 磁场对通电导线的作用力
那安培力的方向和大小如何去判定呢？
通电导线在磁场中受的力称为安培力
探究安培力的方向与哪些因素有关？
实验视频
通电导体棒受力方向与磁场方向、电流方向有关
安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
安培力的方向
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；让磁感线从掌心垂直进入，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。
1．画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向。
磁场B与电流I一定垂直吗？
四指指向电流方向，让与电流垂直的磁场方向的分量垂直穿过手心，此时拇指所指的方向为安培力的方向。
安培力的方向既与磁场方向B垂直，又与电流方向I垂直
安培力的方向
为什么同向电流相互吸引，反向电流相互排斥？
1．两条平行的通电直导线会通过磁场发生相互作用，分别作出甲、乙图中两导线受力情况，你能得出什么结论。
(1)通电导体在磁场中不一定受到力的作用。( )
(2)通电导体中的电流方向与磁场方向不平行也不垂直时，不会受到力的作用。( )
(3)一通电导线放在某处不受安培力，该处一定没有磁场。( )
2．如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断，其中正确的是（ ）
如图所示，导线长度为l，电流为I，磁场的磁感应强度为B。
写出甲、乙、丙图中导线所受安培力的大小；
安培力的大小
[梳理与总结]
安培力的大小：F＝BIl·sin θ
说明 ①θ为B与I方向的夹角
当θ＝0°时，即B∥I，F＝0 ，当θ＝90°时，即B⊥I，F＝BIl
②表达式F＝BIlsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l等于连接两端点直线段的长度(如图中虚线所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端。
安培力的大小
3.(多选)如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I.则下列选项正确的是
A.图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL
B.图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL
C.图丙中导体棒所受的安培力大小为
D.图丁中导体棒所受的安培力大小为
4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A．0 B．BIl C．2BIl D.BIl
5.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，则导线abcd受到的磁场的作用力的合力
A.方向沿纸面向上，大小为( ＋1)BIL
B.方向沿纸面向上，大小为3BIL
C.方向沿纸面向下，大小为( ＋1)BIL
D.方向沿纸面向下，大小为3BIL
1.磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁体、极靴(软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。
磁电式电流表
2.工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动
2.磁电式电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动
(1)被测电流越大， 的角度越大。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。这两种转动的效果叠加在一起，指针随之发生偏转；最终达到平衡，指针停止偏转。所以根据指针偏转角度的大小，可以确定被测电流的大小。
(2)当线圈中电流方向改变时， 随之改变，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 。
线圈偏转
安培力的方向
被测电流的方向
3.磁电式电流表的特点：
(1)磁体和铁芯之间是 的磁场；
(2)线圈平面始终与磁感线 ；
(3)表盘刻度均匀分布。
4.优点：灵敏度高，可以测量 的电流。
5.缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流 。
辐向均匀分布
平行
很弱
很弱
6.(2023·江苏宿迁高二统考期中)如图甲为磁电式电流表的结构图，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则下列选项正确的是
A.该磁场为匀强磁场
B.线圈将顺时针转动
C.a、b两边所受安培力相同
D.线圈平面总与磁场方向垂直
安培力
方向：与B、I 垂直
左手定则：
磁感线从掌心垂直进入
四指指向电流的方向
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
应用：磁电式电流表
大小：F= BIlsinθ
(I与 B的夹角为θ)
特例1：F=BIl(B垂直于I)
特例2：F=0 (B平行于I)