1.1 磁场对通电导线的作用力-2022-2023学年高二简言物理课件（2019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 1 磁场对通电导线的作用力 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 课前讨论：福建舰上的舰载机怎么做到的快速起飞？ 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 1．探究能力：观察实验中影响安培力方向的因素。知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向． 2．推理能力：推导匀强磁场中安培力的表达式并运用该该表达式计算匀强磁场中通电导线所受安培力的大小． 3．应用能力：知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理． 4：前沿探索：电磁炮、电磁弹射、磁悬浮列车等实际现象的应用原理． 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 探究明理 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 一、安培力的方向 1．安培力：通电导线在 中受的力． 2．决定安培力方向的因素： (1) 方向；(2) 方向． 3．左手定则：如图1－1－1所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且拇指与手掌在同一平面内．让磁感线从 进入并使四指指向 ，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． 磁场 磁场 电流 掌心 电流的方向 01 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 4．安培力的特点 与电流方向、磁感应强度的方向都 ．即安培力F 于B和I决定的平面． 二、安培力的大小 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同，如图1－1－2所示． 垂直 垂直 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 1．如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力最大，F＝ . 2．如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力最小，F＝ . 3．如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，可以把磁感应强度B分解为与导线垂直的分量B⊥和与导线平行的分量B∥，如图丁所示．则有B⊥＝Bsin θ，B∥＝Bcos θ，其中B∥不产生安培力，导线受的安培力只是B⊥产生的，因此得到F＝ ，这是一般情况下安培力的表达式． ILB 0 ILBsinθ 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 三、磁电式电流表 1．原理：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 ．根据线圈 ，可以知道被测电流的方向． 2．构造： 、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴． 安培力 越大 偏转的方向 磁铁 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 3．特点：两极间的极靴极化靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿 方向，保持线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直．使线圈平面都与磁场方向 ，使表盘刻度均匀，如图1－1－3所示． 4．优点：灵敏度高，可以测出 的电流． 缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱． 半径 平行 很弱 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 一、安培力的方向判定 1．判断安培力方向的方法：左手定则 2．判定安培力的方向应注意的问题 (1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．所以判断时要首先确定磁场与电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向． (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流与磁场所决定的平面，只是磁感线不再垂直穿过手心，而是斜穿过手心,需将磁场分解为垂直手心与平行手心的两个分量。 HEXINJIEYI >> 核心解疑 掌握要点 02 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 (3)电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关， ①电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零； ②电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.一般情况下的安培力大于零，小于BIL，安培力的方向均与磁场方向垂直． 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 二、安培力的大小计算 公式F＝ILB中L指的是导线在磁场中且垂直于磁场方向的“有效长度”，即在磁场中的导线（任何形状的导线）两端的直线距离．(如图1－1－4所示)；相应的电流沿L由始端流向末端． 课前热身 核心解疑 典例解析 随堂演练 走近高考 3．电荷在电场中