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24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24张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-02 05:41:29 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
人民教育出版社高中物理
选择性必修二
磁场对通电导线的作用力
第一章
第一节
磁场对通电导线的作用力
------安培力
求知欲
好奇心
探索力
麦克斯韦把安培誉为”电学中的牛顿”
教学目标
一、通过实验认识安培力的方向及大小
二、经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法
三、了解安培力在生产生活中的运用
四、核心素养：从归纳推理的过程中形成“科学思维”的素养；
通过实验探究，形成归纳总结的“科学探究”素养
实验探究：安培力的方向
实验探究：安培力的方向
F
I
B
F
侧面图【导学案上完成】
改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变
I
B
F
+
—
侧面图【导学案上完成】
改变磁场的方向，观察受力方向是否变化
侧面图【导学案上完成】
I
B
F
I
B
F
I
B
F
I
B
F
安培力的方向和电流方向有关
安培力的方向和磁场方向有关
一、安培力的方向---左手定则
I
安培力的方向既与磁场垂直、又与导线方向垂直
即“垂直于磁场方向与导线方向所在的平面”
X(B)
Y(F)
o
I
B
F
Z(
I
)
二、安培力的大小
即F=BIL
（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
（2）通电导线跟磁场方向平行时，导线不受安培力
即F=0
二、安培力的大小
（3）通电导线跟磁场方向成任意夹角为θ时，所受安培力
方向：依然可以用左手定则判断
B
F
B
B?
B┴
大小：F=B┴IL
科学思维方法？
等效替代
从特殊到一般
F
B
I
B
I
F
α
α
B
B
I
F
α
30°
F
F
I
I
B
B
【练习1】画出各图中安培力F的方向。
I
B
F
1
2
3
4
【练习2】
将一段长度为20cm的直导线放在匀强磁场中，通电电流为1A，受到安培力大小为2N，则该磁场磁感应强度（
）
A、B＝10T
B、B≥10T
C、B≤10T
D、不能确定
B
三、安培力在实际生活中的应用（旋转的液体）
三、安培力在实际生活中的应用（直流电动机）
思考：如果放在磁场中不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈，会发生什么现象？
学生实验：直流电动机
1、不接通电源，拨动线圈
2、接通电源，拨动线圈
学生实验：直流电动机
如何实现线圈的持续
转动的？
观察转轴上的绝缘漆
有何特点？
直流电动机.MP4
三、安培力在实际生活中的应用（磁电式电流表）
思考：
1、线圈的转动是如何产生的？
2、线圈为什么不能一直转下去？
3、为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
三、安培力在实际生活中的应用（磁电式电流表）
电流表的构造：
磁铁
如图所示，在一个很强的蹄形磁铁
两极间，有一个极靴、固定的圆柱形铁芯，外面套着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
极靴
铁芯
铝框
思考：
1、线圈的转动是如何产生的？
2、线圈为什么不能一直转下去？
3、为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
磁电式电流表的工作原理:
当电流通过线圈时，线圈左右两边同时受到反向的安培力，使线圈转动，螺旋弹簧被扭动产生的反作用，使线圈转动平衡。
一、
二、
通过电流越大，线圈导线安培力就越大，线圈带动指针转过的角度也就越大。
三、电流的方向改变时，安培的方向随着改
变，
指针的偏转方向也跟着发生改变
四：当堂达标
1．某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（
）
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
A
D
四：当堂达标
2.如图所示是磁电式仪表中的辐向磁场。假设长方形线圈的匝数为n，垂直于纸面的边长为L1，平行于纸面的边长为L2，线圈垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为B。当通入电流I，线圈以角速度ω绕垂直纸面的中心轴OO′转动到水平位置时，下列判断正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量为BL1L2
B．线圈左侧边所受的安培力方向竖直向上
C．线圈左侧边所受的安培力大小为nBIL1
D．线圈左侧边转动的线速度v＝
C
课堂小结：
1、安培力的方向：左手定则（b与l
不垂直时）
2、安培力的大小：
若b与l垂直时：
F＝BIL
若b与l平行时：
F＝0
若b与l有角度时：F=B┴IL
3、安培力公式的适用条件：
1、磁场情境一般是匀强磁场
2、导线垂直于磁场，不垂直时就得分解
3、L为导线在磁场中的有效长度（下节课继续分析）
谢谢欣赏
人民教育出版社高中物理
选择性必修二
磁场对通电导线的作用力
第一章
第一节
磁场对通电导线的作用力
------安培力
求知欲
好奇心
探索力
麦克斯韦把安培誉为”电学中的牛顿”
教学目标
一、通过实验认识安培力的方向及大小
二、经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法
三、了解安培力在生产生活中的运用
四、核心素养：从归纳推理的过程中形成“科学思维”的素养；
通过实验探究，形成归纳总结的“科学探究”素养
实验探究：安培力的方向
实验探究：安培力的方向
F
I
B
F
侧面图【导学案上完成】
改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变
I
B
F
+
—
侧面图【导学案上完成】
改变磁场的方向，观察受力方向是否变化
侧面图【导学案上完成】
I
B
F
I
B
F
I
B
F
I
B
F
安培力的方向和电流方向有关
安培力的方向和磁场方向有关
一、安培力的方向---左手定则
I
安培力的方向既与磁场垂直、又与导线方向垂直
即“垂直于磁场方向与导线方向所在的平面”
X(B)
Y(F)
o
I
B
F
Z(
I
)
二、安培力的大小
即F=BIL
（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
（2）通电导线跟磁场方向平行时，导线不受安培力
即F=0
二、安培力的大小
（3）通电导线跟磁场方向成任意夹角为θ时，所受安培力
方向：依然可以用左手定则判断
B
F
B
B?
B┴
大小：F=B┴IL
科学思维方法？
等效替代
从特殊到一般
F
B
I
B
I
F
α
α
B
B
I
F
α
30°
F
F
I
I
B
B
【练习1】画出各图中安培力F的方向。
I
B
F
1
2
3
4
【练习2】
将一段长度为20cm的直导线放在匀强磁场中，通电电流为1A，受到安培力大小为2N，则该磁场磁感应强度（
）
A、B＝10T
B、B≥10T
C、B≤10T
D、不能确定
B
三、安培力在实际生活中的应用（旋转的液体）
三、安培力在实际生活中的应用（直流电动机）
思考：如果放在磁场中不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈，会发生什么现象？
学生实验：直流电动机
1、不接通电源，拨动线圈
2、接通电源，拨动线圈
学生实验：直流电动机
如何实现线圈的持续
转动的？
观察转轴上的绝缘漆
有何特点？
直流电动机.MP4
三、安培力在实际生活中的应用（磁电式电流表）
思考：
1、线圈的转动是如何产生的？
2、线圈为什么不能一直转下去？
3、为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
三、安培力在实际生活中的应用（磁电式电流表）
电流表的构造：
磁铁
如图所示，在一个很强的蹄形磁铁
两极间，有一个极靴、固定的圆柱形铁芯，外面套着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
极靴
铁芯
铝框
思考：
1、线圈的转动是如何产生的？
2、线圈为什么不能一直转下去？
3、为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
磁电式电流表的工作原理:
当电流通过线圈时，线圈左右两边同时受到反向的安培力，使线圈转动，螺旋弹簧被扭动产生的反作用，使线圈转动平衡。
一、
二、
通过电流越大，线圈导线安培力就越大，线圈带动指针转过的角度也就越大。
三、电流的方向改变时，安培的方向随着改
变，
指针的偏转方向也跟着发生改变
四：当堂达标
1．某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（
）
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
A
D
四：当堂达标
2.如图所示是磁电式仪表中的辐向磁场。假设长方形线圈的匝数为n，垂直于纸面的边长为L1，平行于纸面的边长为L2，线圈垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为B。当通入电流I，线圈以角速度ω绕垂直纸面的中心轴OO′转动到水平位置时，下列判断正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量为BL1L2
B．线圈左侧边所受的安培力方向竖直向上
C．线圈左侧边所受的安培力大小为nBIL1
D．线圈左侧边转动的线速度v＝
C
课堂小结：
1、安培力的方向：左手定则（b与l
不垂直时）
2、安培力的大小：
若b与l垂直时：
F＝BIL
若b与l平行时：
F＝0
若b与l有角度时：F=B┴IL
3、安培力公式的适用条件：
1、磁场情境一般是匀强磁场
2、导线垂直于磁场，不垂直时就得分解
3、L为导线在磁场中的有效长度（下节课继续分析）
谢谢欣赏