3.4 通电导线在磁场中受到的力-2021-2022学年高二物理同步备课课件名课堂优选（人教版选修3-1）

第三章 磁场 3.4 磁场对通电导线的作用力 一 安培力 二 磁电式电流表 三 安培定则的应用 四 安培力与动力学综合问题 一、安培力 1.安培力 （1）定义：通电导线在磁场中受到的力 （2）方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都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的安培力的方向。 2.安培力的大小 （1）I与B垂直时：F=BIL （2）I与B平行时：F=0 （3）I与B成夹角θ时：F=BIL 二、磁电式电流表 磁电式电流表即为中学物理常用的测量闭合回路电流大小的仪器。当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈左右两边所受安培力的方向相反，安装在轴上的线圈就会转动。线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 三、安培定律的应用 原因（电流方向） 结构（磁场方向） 直线电流的磁场 大拇指 四指 环形电流的磁场 四指 大拇指 1.在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果” 2.磁场的叠加 （1）磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解； （2）两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。 思维升华：解决磁场的叠加的思路和步骤 （1）根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向； （2）判断各分磁场的磁感应强度的大小关系； （3）根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向。 通电导体在安培力作用下常用的判断方法 四、安培力与动力学综合问题 1.分析导体在磁场中平衡和加速问题的思路 （1）确定要研究的导体； （2）按照已知力-重力-安培力-弹力-摩擦力的顺序，对导体受力分析； （3）分析导体的运动情况； （4）根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解。 2.受力分析的注意事项 （1）安培力的方向特点：F⟂B，F⟂I，即F垂直于B和I决定的平面； （2）安培力的大小：应用公式F=BILsinθ计算弯曲导致在匀强磁场中所受的安培力的大小时，有效长度L等于曲线两端点的直线长度； （3）视图转换：对于安培力作用下的力学问题，导体棒的受力往往分布在三维空间的不同方向上，这时应利用俯视图、剖面图或侧视图等