第一章 第一节 磁场对通电导线的作用力-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）

第一章　安培力与洛伦兹力 第1节　磁场对通电导线的作用力 知识点归纳 知识点一、安培力 1．概念：把通电导线在磁场中受的力称为安培力． 2．方向： (1)左手定则：如图所示，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. (2)说明：安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电流方向所构成的平面．在判断安培力方向时，应首先判定这个平面，然后再应用左手定则． 3．安培力的大小 (2)公式：F＝BIlsinθ其中θ为磁感应强度与通电导线之间的夹角． (2)说明：①当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：F＝BIL. ②当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为零． ③适用条件：只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情况下，F＝BIL才成立．在非匀强磁场中，一般说来是不适用的，但在通电导线很短的情况下，可近似地认为导线所处的地方是匀强磁场． 注： (1)F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直． (2)若已知B、I方向，F方向惟一确定，但若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不惟一． 知识点二、磁电式电流表 1．电流表是测定电流强弱和方向的电学仪器． 2．实验时经常使用的电流表是磁电式仪表，其构造是：在一个磁性很强的蹄形永久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绕轴转动的铝框，上面绕有线圈．它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两个螺旋弹簧上．如图 3．蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀地分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．如图 4．磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也就越大．因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱． 5．电流表的特点 ①表盘的刻度均匀，θ∝I②灵敏度高，但过载能力差③满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性． 注：因为磁电式电流表的线圈很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时一定注意表的量程，测量大电流时需要将表改装． 知识点三、安培定则与左手定则区别和联系 1．在适用对象上：安培定则研究电流(直流电流、环形电流、通电螺线管电流)