第1课 安培力（课件）-【上好课】高二物理同步精品课堂（沪科版2020上海选择性必修第二册）

§5. 1　安培力 第五章 磁场 复习回顾： 1.怎样用安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向？ 2.描述磁场强弱的物理量是哪个？如何计算？ 磁感应强度 电磁轨道炮 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。 炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。 探究安培力的方向与哪些因素有关 交换磁极的位置， 观察受力方向是否改变。 改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。 F、B、I 方向关系 B I F 示意图 ①安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面 I B F B B ②B 与 I 不一定垂直. 判定方法 左手定则 磁感线 四 指 大拇指 穿过手心 电流方向 安培力方向 注意：安培力与B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直。 安培力的方向 安培力的方向 F F=0 F × × × × × × × × × × × × × × × × B I × B I B I 1.判定以下通电导线所受安培力的方向 典例精析 F I B F I B α α B B I F α B I 练习：判定以下通电导线所受安培力的方向 30° F F I I I B B B 安培定则（右手螺旋定则） 右手定则 判断电流产生的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向 小试牛刀 1.画出图中通电直导线A受到的安培力的方向。 10 思考题题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 F F F F 实验演示 现象对比 二、安培力的大小： 通电导线在磁场中所受安培力的大小与其放置方式有关。 ①当通电导线与磁场方向垂直时：   ②当通电导线与磁场方向平行时：     ③当通电导线与磁场方向成θ角时： 当导线（电流I）与磁场B方向夹θ角时 F = B2IL＝BILsinθ (θ为B与I的正向夹角) B1 B2 B 法一：分解磁感应强度B 法二：投影导线 L1 F = BIL1＝BILsinθ (θ为B与I的正向夹角) 弯曲导线变成直导线L是垂直磁场方向的有效长度，不一定是导线实际长度。 若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。 L L L L 对有效长度的理解： 典例精析 2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受的安培力大小变化是 ( ) A. 逐渐变大 B. 先变大后变小 C. 逐渐变小 D. 先变小后变大 B I B 极靴 线圈 线圈通电时，安培力使线圈转动时 变形 产生弹力阻碍转动 安培力与弹力平衡，指针停止转动 电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大 三、磁电式电流表 三、磁电式电流表 极靴 线圈 （1）用途：测量电流的大小和方向 （3）原理：磁场使通电导线受力转动 （2）组成：磁体、磁体间的线圈 18 三、磁电式电流表 （4）电流表表盘的刻度均匀的原因 线圈转动的轨迹圆上B大小处处相等，当线圈转动时B与I始终互相垂直。 F=ILB θ ∝ I，表盘的刻度均匀 19 易错辨析 (1)安培力的方向与磁感应强度的方向相同。( ) (2)通电导线在磁场中不一定受安培力。 ( ) (3)一通电导线放在磁场某处不受安培力，该处的磁感应强度不一定为零。 ( ) (4)通有反方向电流的平行导线相互吸引。 ( ) (5)磁电式电流表指针偏转角度与电流大小成正比。 ( ) (6)磁电式电流表内是均匀辐射磁场，不是匀强磁场。 ( ) × √ √ × √ √ 小试牛刀 2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为(　　) A．BIL B．nBIL C．nBIL D． nBIL D 小试牛刀 3．(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 AB 小试牛刀 4.如图是磁电式电流表的部分结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场辐向均匀分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大