人教版高中物理 选择性必修第二册 1.1 磁场对通电导线的作用力 课件(共23张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理 选择性必修第二册 1.1 磁场对通电导线的作用力 课件(共23张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-10 10:52:43 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
1.1 磁场对通电导线的作用力
1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。IBF2、改变磁场的方向，观察受力方向是否变化FIBFIBIBF猜测:安培力的方向与哪些因素有关？电流的方向和磁场的方向一.安培力的方向2019年4月26日第三章 磁 场F、B、I方向关系
B
I
F
示意图
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面
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平面内;让磁感应线从掌心进入,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
遵循左手定则
B
I
F
示意图
再次提醒：一定要使用左手！
练习1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者
之间的关系，正确的说法是( )
A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间
总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方
向不一定与安培力方向垂直
C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流
方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力
方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向
垂直
D
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
练习2画出图中第三者的方向。
1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形
2、注意磁场和电流的方向是否垂直
判断安培力方向时应注意的问题
例题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用检验你的预测。
区别安培定则与左手定则
I
I
F
F
分析：
电流方向相同
电流方向相反
I
I
F
F
1
2
3
4
电流方向相同时，将会吸引
电流方向相反时，将会排斥
例题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用检验你的预测。
区别安培定则与左手定则
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = ILB (B⊥L)
B
I
F
2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零
N
S
I
问题:如果既不平行也不垂直呢？
B
θ
I
I
B
把磁感应强度B分解为两个分量：
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
即F=ILB1
F=ILBsinθ
θ
B2
B1
将B1=Bsinθ代入得
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
3.当电流与磁场方向夹角为θ时
总结：安培力的大小：
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
（3）公式：
F=I L B sinθ
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场
B
F
B⊥
B∥
练习3. 一根长为0.2m的通以2A电流的导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（ ）
A. 0.4N B. 0.2N C. 0.1N D. 0
BCD
拓展：一根长为0.1m，电流为1A的通电导线，放在磁场中某处受到的安培力大小为0.4N,则该处的磁感线强度为（ ）
A.等于4T B.大于或等于4T
C.小于或等于4T D.可能为零
B
练习4. 两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（ ）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
D
固定
F
F
˙
×
×
×
×
×
×
˙
˙
˙
˙
˙
自由
同向相吸
1.画出导线所在处的磁场方向
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
判断通电导线在安培力作用下
的运动方向问题
三. 磁电式电表
三、磁电式电流表
1、电流表的构造
如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈
2、电流表的工作原理：
1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。
2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小
1.如图所示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN，导线中通以从M到N的电流I，此时绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零，下列方法中可行的是（ ）
A． 把电流强度增大到某一值
B． 把电流强度减小到某一值
C． 使电流I反向
D． 使磁场B反向
巩固练习：
A
2.在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为多少？
巩固练习：
×
θ
B=mg sinθ /ILcosθ
拓展:欲使它静止在斜面上,且对斜面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为多少？方向？
mg=BIL B=mg/IL
1、安培力的方向——左手定则2、安培力的大小：1）当I BF=BIL2）当I//BF=03）当I与B有夹角 时，F=BILsin 小结3.磁电式电流表（安培力的应用）
1.1 磁场对通电导线的作用力
1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。IBF2、改变磁场的方向，观察受力方向是否变化FIBFIBIBF猜测:安培力的方向与哪些因素有关？电流的方向和磁场的方向一.安培力的方向2019年4月26日第三章 磁 场F、B、I方向关系
B
I
F
示意图
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面
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平面内;让磁感应线从掌心进入,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
遵循左手定则
B
I
F
示意图
再次提醒：一定要使用左手！
练习1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者
之间的关系，正确的说法是( )
A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间
总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方
向不一定与安培力方向垂直
C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流
方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力
方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向
垂直
D
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
练习2画出图中第三者的方向。
1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形
2、注意磁场和电流的方向是否垂直
判断安培力方向时应注意的问题
例题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用检验你的预测。
区别安培定则与左手定则
I
I
F
F
分析：
电流方向相同
电流方向相反
I
I
F
F
1
2
3
4
电流方向相同时，将会吸引
电流方向相反时，将会排斥
例题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用检验你的预测。
区别安培定则与左手定则
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = ILB (B⊥L)
B
I
F
2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零
N
S
I
问题:如果既不平行也不垂直呢？
B
θ
I
I
B
把磁感应强度B分解为两个分量：
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
即F=ILB1
F=ILBsinθ
θ
B2
B1
将B1=Bsinθ代入得
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
3.当电流与磁场方向夹角为θ时
总结：安培力的大小：
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
（3）公式：
F=I L B sinθ
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场
B
F
B⊥
B∥
练习3. 一根长为0.2m的通以2A电流的导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（ ）
A. 0.4N B. 0.2N C. 0.1N D. 0
BCD
拓展：一根长为0.1m，电流为1A的通电导线，放在磁场中某处受到的安培力大小为0.4N,则该处的磁感线强度为（ ）
A.等于4T B.大于或等于4T
C.小于或等于4T D.可能为零
B
练习4. 两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（ ）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
D
固定
F
F
˙
×
×
×
×
×
×
˙
˙
˙
˙
˙
自由
同向相吸
1.画出导线所在处的磁场方向
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
判断通电导线在安培力作用下
的运动方向问题
三. 磁电式电表
三、磁电式电流表
1、电流表的构造
如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈
2、电流表的工作原理：
1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。
2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小
1.如图所示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN，导线中通以从M到N的电流I，此时绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零，下列方法中可行的是（ ）
A． 把电流强度增大到某一值
B． 把电流强度减小到某一值
C． 使电流I反向
D． 使磁场B反向
巩固练习：
A
2.在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为多少？
巩固练习：
×
θ
B=mg sinθ /ILcosθ
拓展:欲使它静止在斜面上,且对斜面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为多少？方向？
mg=BIL B=mg/IL
1、安培力的方向——左手定则2、安培力的大小：1）当I BF=BIL2）当I//BF=03）当I与B有夹角 时，F=BILsin 小结3.磁电式电流表（安培力的应用）