1.1 磁场对通电导线的作用力-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第一章安培力与洛伦兹力 第1节磁场对通电导线的作用力 答案精解P4 [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 (科学探究).2.理解安培力的公式F=BIlsin0,并会进行有关计算（科学思维）.3.知道磁电式电流表 的基本构造及测量电流大小、确定电流方向的原理（物理观念） 课前·教材预案 教材梳理 铁，② ,③铁质圆柱，④ ⑤ ,⑥指针. 知识点一 安培力的方向 1.安培力： 在磁场中受到的力。 2.安培力的方向与 有关：安 培力垂直于 与 决定的平面 3.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平面内：让磁感线 ,并使四指指向 2.原理：安培力与电流的关系.通电线圈在磁场 ,这时 所指的方向就是通电 中受到 而偏转，线圈偏转的角度越 导线在磁场中所受安培力的方向. 大，被测电流就 根据指针的 可以知道被测电流的方向. 知识点二安培力的大小 3.特点：极靴与铁质圆柱间的磁场都沿 如图甲、乙所示，导线电流为I,长度为1，磁场的 方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟 磁感应强度为B. 磁感线 .且线圈左右两边所在之处的 丰季 磁感应强度的大小都 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 1.如图甲所示，通电导线与磁场方向垂直，此时 I自主检测[ 安培力F= 1.判断下列说法的正误 2.如图乙所示，通电导线与磁场方向平行，此时 (1)安培力的方向与磁感应强度的方向相同. () 安培力F一 (2)应用左手定则时，四指指向电流方向，拇指 3.如图丙所示，当通电导线与磁场不垂直时，此 指向安培力的方向。 () 时安培力F= (3)对于磁电式电流表，指针稳定后，线圈受到 知识点三磁电式电流表 的螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向 1,构造：图中磁电式电流表各部件分别为①永磁 是相反的. () 第一章安培力与洛伦兹力 (4)两根通电导线在同一匀强磁场中，若导线 磁感应强度为B的匀强磁场中，关于导线所受 长度相同，电流大小相等，则所受安培力大小 安培力大小的说法正确的是 () 相等，方向相同. A.可能为0 B.一定为BIl 2.(多选)把通有电流I、长度为（的直导线放在 C.可能小于BIl D.可能大于BIl 课堂·深度探究 考点一 安培力的方向 【情境导学】按照如图所示进行实验.仅上下交换 XXX A 磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方 B 向是否改变？仅改变导线中电流的方向，导 线受力的方向是否改变？ 思维导引：(1)先明确电流和磁场的方向： (2)按照程序，即伸开左手手掌→磁感线穿过掌 心→四指指向电流方向，确定安培力的方向. 解题技巧 左手定则应用的两个要点 1.安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂 【知识拓展】 直于磁场的方向，应用左手定则时必须使 L.安培力方向的特点 大拇指指向与四指指向和磁扬方向均 安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁 垂直 场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的 2.由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所 平面. 以磁场方向不一定垂直穿过手掌，可能与 (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的 四指方向成某一夹角，但四指一定要指向 方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直.应 电流方向 用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进人， 【变式1】如图所示，D是置于电磁铁两极间的一 拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直。 段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里，在 (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力 开关S接通后，导线D所受安培力的方向是 的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场 方向。 2.判断安培力方向的步骤 (1)明确研究对象： 铁 (2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出 研究对象所在位置的磁场方向： A.竖直向上 B.竖直向下 (3)由左手定则判断安培力方向. C.水平向左 D.水平向右 【例题1】下列各图中，表示磁场方向、电流方向 考点二安培力的大小 及导线所受安培力方向的相互关系，其中正 【情境导学】在如图甲所示的探究影响安培力大 确的是 ( 小的有关因素的实验中，把导线垂直放入磁 物理选择性必修第二册课堂学案 场（磁感应强度为B)中，得出的安培力F与 导线长度、电流大小I有怎样的关系？当导 线平行磁场方向放入时，它受到的安培力多 大？如图乙所示，当导线和磁场方向的夹角 A.F=BId B.F=BIdsin 0 为0时，它受到的安培力多大？ C.F=BId sin 0 D.F=BIdcos 0 思维导引：(1)磁场与电流方向是否垂直： (2)在本问题情形中，用F=BIL求解时，导线 的长度立为品0 【变式2】如图所示，AC是一个用长为L的导线 弯成的以O为圆心的四分之一圆弧，将其放