人教版物理 选择性必修第二册 1.1 磁场对通电导线的作用力(共12张ppt)

(共12张PPT)
《磁场》单元网络图
复习回顾
1.如何判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向？
2、磁感应强度的定义式及条件是什么？

条件：通电导线与磁场方向垂直
学习目标
物理观念
科学思维
科学探究
科学态度
与责任
认识安培力，明确其方向与电流、磁感应强度的方向都垂直。
推导匀强磁场中安培力的表达式，计算匀强磁场中安培力的大小
观察安培力与哪些因素有关的实验，记录实验现象并得出相关结论。
通过实验演示、动手操作仪器，让学生体验安培力的特点，将理论联系实际。
落
实
核心素养
任务一：安培力的方向
请你结合以前所学知识，你觉得安培力方向与那些因素有关？如何设计实验方案研究？
猜想：磁感应强度方向、电流方向... ...
实验方案：
1.实验方法：控制变量法
2.实验步骤：按照图所示，组装好器材，进行实验，观察导体棒受力方向。
（1）上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察导体棒受力方向是否改变。
（2） 改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。
实验现象：
任务一：安培力的方向
向上
垂直于纸面向里
水平
向右
向下
垂直于纸面向外
水平
向右
F
向下
垂直于纸面向里
水平
向左
F
F
任务一：安培力的方向
安培力的方向:既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向垂直于磁感线和通电导线所在的平面.
你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系？
I
B
F
I
B
F
利用左手定则判断安培力方向
左手定则：
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个平面内；
②让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向；
③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
任务二：安培力的大小
B//
B⊥
θ
F=ILB⊥=ILBsinθ
其中平行方向的B//不产生安培力，导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生，由此又得：
θ=0时
平行：F＝0
θ=90时
垂直：F＝BIL
把磁感应强度B分解为两个分量：
①一个分量与导线垂直 B⊥=Bsinθ
②另一分量与导线平行 B//=Bcosθ
I
B
F
F=ILB---L:有效长度：从起点到终点的长度
任务三：磁电式电流表
现在，你可以解释为什么电流表通电后其指针会发生偏转了吗？
磁电式电流表的结构
线圈在磁场中受到安培力使其发生偏转
任务三：磁电式电流表
线圈通电时，安培力使线圈转动时
变形
产生弹力阻碍转动
安培力与弹力平衡，指针停止转动
电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大
你知道我为什么“心”动了吗？
利用左手定则知道左边电流受到安培力向里，右边的向外，不断变换，我的“心”就动起来了。
实验
探究
课堂总结
安培力的方向
安培力的大小
安培力的应用
安
培
力
左手定则
B⊥I:F=BIL
B//I: F=0
F=ILBsinθ
磁电式电流表