第1章 第1节 安培力-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】粤教版

第一章　磁场 第一节　安培力 第1页 第一章　磁场 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 YJ 核心 目标 1. 认识安培力，会用左手定则判断安培力的方向． 2. 掌握安培力的计算公式F＝ILBsin θ，并会进行有关计算. 必备知识·记忆理解 要点笔记 要点1　安培力的方向 1. 安培力：通电导线在________中受到的力． 2. 安培力的方向：用____________判断. 磁场 左手定则 判断方法：伸开左手，使拇指与其余四个手指________，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从________(垂直)进入，并使四指指向______________，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 垂直 掌心 电流的方向 拇指 要点2　安培力的大小 1. 如图甲所示，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力最大，F＝__________. 2. 如图乙所示，通电导线与磁场方向平行，此时安培力最小，F＝______. 3. 如图丙所示，通电导线与磁场方向成θ角，可以分解磁感应强度，如图丁所示，于是有安培力大小为F＝__________________. BIL 0 BILsinθ 基础内化 1. (2022·江苏淮安涟水县第一中学)如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，直导线与磁场方向垂直，电流方向向左，则该导线所受安培力的方向是( ) A. 沿纸面向上 B. 沿纸面向下 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外 解析：磁场方向竖直向上，电流方向水平向左，根据左手定则，知安培力的方向垂直纸面向里，C正确． C 2. (多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T，一根长500 m的导线，电流为10 A，则该导线受到的磁场力可能是( ) A. 0 B. 0.1 N C. 0.3 N D. 0.4 N 解析：当B与I垂直时，安培力大小为F＝BIl，知安培力的最大值为F最大＝BIl＝4×10－5×10×500 N＝0.2 N；当B与I平行时，安培力为0，为最小值，则可知安培力的大小范围为 0≤F≤0.2 N，A、B正确，C、D错误． AB 关键能力·分析应用 分类悟法 考向1　安培力的方向 1. 安培力方向的特点： 安培力的方向既跟磁场方向________，又跟电流方向________，即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所确定的平面．如图所示： 注意：电流方向与磁场方向不一定垂直． 垂直 垂直 2. 考查分析：作为重要的基础内容，必须准确把握左手定则的内涵． (1) 具体分析时，首先要判明空间关系，正确使用左手． (2) 左手定则适用于判断电流在磁场中的受力的情况，在此前提下，已知其中两个方向即可判断第三个的方向． 如图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，下列示意图中正确的是( ) 解析：根据左手定则可得，A选项中安培力的方向垂直导线斜向上，B选项中安培力的方向水平向右，C选项中安培力的方向竖直向下，D选项中安培力的方向水平向左，故B正确． B 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向． 解析：注意识别电流与磁场所决定的平面方位，再根据安培力方向垂直于此平面，由左手定则即可判断安培力的方向，如下图所示． 考向2　安培力的大小 1. 安培力公式F＝ILBsinθ适用于匀强磁场中通电直导线所受安培力的计算． (1) 对弯曲的通电导线，L应为____________：如图甲所示，导线的有效长度为2r，如图乙所示，弯曲导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度，相应的电流也当作沿L由始端流向末端． 甲 乙 (2) 在非匀强磁场中，只要通电直导线L所在位置的各点B矢量相等(包括大小和方向)，则通电导线所受安培力也能用上述公式计算． 有效长度 2. 考查分析：应用公式F＝BILsinθ求安培力大小时不能死记公式，应正确理解公式中各物理量的实质，可将Bsinθ理解为有效磁感应强度或将Lsinθ理解为有效长度．θ为磁场方向与直导线L之间的夹角． A. 圆环受到的安培力方向始终垂直纸面向内 B. 圆环受到的安培力大小可能为零 C. 圆环受到的安培力最小值为BIr B (2022·广东深圳实验中学)水平导轨间距为L＝1 m，导体棒ab与导轨接触良好且质量m＝2 kg，导轨和导体棒ab电阻忽略不计；电源电动势E＝10 V，内阻r＝4 Ω，定值电阻R＝6 Ω；外加匀强磁场的