粤教版高二物理选修3-1第三章 第03节 探究安培力（共26张PPT）需要WPS打开

(共26张PPT)
教材：高中物理3-1（粤教版）
课题：探究安培力
第三章《磁
场》第三节
复习巩固
历史上最早发现电流的磁效应的人物是谁呢？
思考与讨论
反过来思考：磁针对通电导线有无力的作用？
奥斯特：通电导线对磁针有力的作用
作用力与反作用力。磁场对通电导线也有力的作用——安培力。
新课引入
安培力：通电导线在磁场中受到的力
一、安培力的方向
演示：按照右图所示进行实验。
1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。
2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化。
安培力的方向与哪些因素有关？
问题探究
实验记录与分析
1.实验装置简化图
问题探究
实验次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
1
向下
垂直于纸面向外
　
2
垂直于纸面向里
　
3
向上
　
4
垂直于纸面向外
　
2.实验结果记录表
问题探究
N
电流的方向：垂直于纸面向外
记录1
实验1
问题探究
N
电流的方向：垂直于纸面向里
记录2
实验2
问题探究
电流的方向：垂直于纸面向里
记录3
实验3
问题探究
S
电流的方向：垂直于纸面向外
记录4
实验4
问题探究
实验次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
1
向下
垂直于纸面向外
2
垂直于纸面向里
　
3
向上
　
4
垂直于纸面向外
实验结果
问题探究
演示1：磁场方向：向下
电流方向：向外
受力方向：向右
演示2：磁场方向：向下
电流方向：向内
受力方向：向左
演示3：磁场方向：向上
电流方向：向内
受力方向：向右
演示4：磁场方向：向上
电流方向：向外
受力方向：向左
结果分析
左手定则：伸开左手，大拇指跟其余四指垂直，并且跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手
心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是直导线所受安培力的方向。
问题探究
F
I
B
F
I
B
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
例1.判断安培力的方向
F=0
F=0
典例精析
例2.画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
F
F
F
平面图－－侧视图
典例精析
思考：平行通电导线间是相互吸引还是相互排斥？
问题探究
1.同向电流相互吸引
2.反向电流相互排斥。
结论:
F
F
F
同向电流
F
反向电流
试利用左手定则分析他们之间的作用力
问题探究
二、安培力的大小
N
S
I
F＝ILB
当B∥I时
F＝0
当B和I夹角为θ时，F的方向？F的大小?
当B⊥I时
N
S
I
N
S
I
θ
问题探究
把磁感应强度B分解为两个分量：
平行于导线的分量B2不对导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
F=I
L·Bsinθ
通电直导线与磁场方向不垂直的情况怎样处理？
N
S
I
垂直
B1=B
sinθ
平行
B2=B
cosθ
I
B
θ
B2
B1
θ
问题探究
安培力大小公式：
F=ILBsinθ
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可怎样概括？
说明：
结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？
问题探究
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）
、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
.
三、磁电式电流表
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？
表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的
所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.
在以铁芯为中心的圆圈上，
各点的磁感应强度B
的大小是相等的.
该磁场并非匀强磁场
［问题］该磁场是否匀强磁场？
［问题］该磁场的特点？
2、电流表的工作原理
2、磁场对电流的作用力与电流成正比，线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。
3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
表盘的刻度均匀，θ∝I
0
0.02N
水平向右
0.02N
垂直导线，斜向左上方
1.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。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向
I
B
I
B
30°
I
B
2.如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：
(
)
（A）适当增大电流I
（B）将电流反向并适当改变大小
（C）适当增大磁场
（D）将磁场反向并适当改变大小
AC
a
b
I
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上，然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
(1)
猜想一下，盐水转动的方向．
(2)
探究盐水旋转的原因．
思考
答案：
(1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流，由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．