1.1 安培力及其应用 课件-2022-2023学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

第一章 安培力与洛伦兹力 1. 安培力及其应用 教学目标 CONTENT 01 02 03 学会利用安培力分析和计算实际问题 学会通过实验探究磁场对电流的作用力，并理解安培力的计算公式 理解左手定则，会用左手定则解答问题 2 新课引入 思考：开关闭合后，会发生什么现象？ 导体棒ab运动 F F F F 思考：安培力的方向与哪些因素有关系？ 迷你实验室： 会动的铝箔 如图，取一段铝箔条，接在电池两端，在铝箔条的正下方放一个强磁铁，当铝箔接通电池瞬间，观察铝箔移动的方向，改变电池的正负极和磁铁的磁极，观察铝箔移动的方向有什么变化？ 安培力 一 知能提升 伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，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． 2.安培力的方向： 1.安培力：通电导线在磁场中受到的力. 左手定则 B F B⊥I 时： I 3.安培力的大小： 迷你实验室： 两平行通电直导线间的相互作用 拓展提升： A B A B FB FA FB FA 同向电流相互吸引 异向电流相互排斥 两通电直导线之间的相互作用 B F θ B 与I 夹角为θ 时 B B⊥ B∥ θ B⊥=Bsin θ B∥=Bcos θ I I 拓展一步： （θ 为B、I 的夹角） 当θ=0〫，即B∥I，F=0 当θ=90〫，即B⊥I，F=BIl 当0〫< θ <90〫，F=BIlsin θ b a 迁移： 1）适用于匀强磁场 2）式中的 l 是导线垂直于磁场方向的有效长度 导线有效长度为2r F安=2BIr I F安、B、I 三者方向关系？ F安⊥B F安⊥I F安⊥BI 平面 注意：但 B 与 I 不一定垂直 交流与讨论： 安培力在生活中的应用非常广泛。 当你使用电风扇、吹风机、洗衣机，或者玩电动小车、用电钻打孔时，安培力都在发挥作用。 正是安培力使这些电器里的一个重要部件——电动机的转子转了起来 安培力的应用 二 物理聊吧： 根据安培力的有关内容，结合图讨论电动机的转动原理。 观察与总结： 1.磁电式电表结构 (1)蹄形磁铁． (2)圆柱形铁芯，固定在蹄形磁铁的两极间． (3)铝框，套在铁芯外，可绕轴转动． (4)线圈，绕在铝框上． (5)两个螺旋弹簧及一个指针，装在铝框的转轴上，被测电流经过两个弹簧接入线圈，指针用于指示电流值． 观察与总结： 2.原理 BIS-磁力矩 N-线圈匝数 k-常数 θ-线圈或指针偏转角度 即电流越大，指针偏转角越大，且刻度均匀. F F 3.优缺点 1）优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流 2）缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱，测大电流应进行改装. 典例精析 例．长度为l、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的方向如何？大小是多少？ 左手定则 B→穿过手心 I→四指方向 F→大拇指方向 大小： F=BIlsin θ 典例精析 例．长度为l、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的方向如何？大小是多少？ 垂直纸面向外 F=BIlcos θ 垂直导线斜向左上方F=BIl 水平向右，F=BIl 垂直磁场斜向 左上方F=BIl F F F 课堂小结 一. 安培力 2.大小（匀强磁场） （θ 为B与I 夹角） （B⊥I） 二. 安培力的应用 1.方向：左手定则（匀强磁场） 1.电动机；2.磁电式电表 F=BIl F=BIlsin θ 跟踪练习 1．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是(　　 ) A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直 D．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直 D 由左手定则：F安⊥B, F安⊥I,但B与I不一定垂直 24 BCD 2.(多选)如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1T。位于纸面内的细直导线，长l=1m，通有I=1A的恒定电流。当导线与B1成60°角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值是( ) A. T B. T C.1T D. T F安1=B1Ilsin 60° F安1= N F安合= F安1 -F安2 = 0 F安2 = N = B2Ilsin θ B2 ≥ T 3．(多选)通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上，通有如图所示的电流，