第一章 1 磁场对通电导线的作用力（配套课件）-2021-2022学年高二物理【步步高】学习笔记（人教版选择性必修第二册）

1　磁场对通电导线的作用力 第一章　安培力与洛伦兹力 【学习目标】 1.通过实验，认识安培力，掌握安培力的方向与电流方向、 磁感应强度的方向之间的关系. 2.掌握安培力的公式F＝IlBsin θ，并会进行有关计算. 3.知道磁电式电流表的基本构造及测量电流大小、确定电流 方向的基本原理. 【内容索引】 梳理教材 夯实基础 探究重点 提升素养 随堂演练 逐点落实 课时 对点练 3 SHULIJIAOCAI　 HANGSHIJICHU 梳理教材　夯实基础 1 一、安培力的方向 1.安培力： 在磁场中受的力. 2.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个平面内；让磁感线 ，并使四指指向 的方向，这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. 3.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于 所决定的平面. 通电导线 从掌心垂直进入 电流 拇指所指 B与I 二、安培力的大小 如图1所示，导线电流为I，长度为l，磁场的磁感应强度为B.(磁场范围足够大) 1.如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力F＝ . 2.如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力F＝ . 3.如图丙，通电导线与磁场方向的夹角为θ，此时安培力F＝ . 图1 IlB 0 IlBsin θ 三、磁电式电流表 1.构造：图2中磁电式电流表各部件分别为： ① ，② ，③ ，④ ， ⑤ ，⑥ . 2.原理：安培力与电流的关系.通电线圈在磁场中受到 而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就 .根据指针的 ，可以知道被测电流的方向. 永磁铁 图2 极靴 软铁 螺旋弹簧 线圈 指针 安培力 越大 偏转方向 3.特点：极靴与铁质圆柱间的磁场都沿 方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线 ，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小都 . 4.优点：灵敏度高，可以测出 的电流. 缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流 . 半径 平行 相等 很弱 很弱 1.判断下列说法的正误. (1)安培力的方向与磁感应强度的方向相同.(　　) (2)应用左手定则时，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向.(　　) (3)对于磁电式电流表，指针稳定后，线圈受到的螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的.(　　) (4)对于磁电式电流表，通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大.(　　) (5)对于磁电式电流表，在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关.(　　) 即学即用 √ × √ √ √ 2.如图3所示，已知导体棒中通有电流I，导体棒长度为l，磁场磁感应强度为B，当导体棒按下面几种方式放置时，写出导体棒所受安培力的大小，并写出安培力的方向. ___________ __________ ____________ _____________ ____________ IlB 垂直于导体 棒斜向左下 图3 IlB 垂直纸面向外 IlB 垂直于导体棒 斜向右下 0 返回 TANJIUZHONGDIAN　 TISHENGSUYANG 探究重点　提升素养 2 导学探究 一、安培力的方向 按照如图4所示进行实验. (1)仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？ 图4 答案　受力的方向改变　 (2)仅改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？ 答案　受力的方向改变 (3)仔细分析实验现象，结合课本说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？ 答案　安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则 知识深化 1.安培力方向的特点 安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面. (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直.应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直. (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向.应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心. 2.判断安培力方向的步骤 (1)明确研究对象； (2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究