1.1 磁场对通电导线的作用力（第一课时）-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

人教版（2019） 高中物理选择性必修 第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 授课老师：通电导线 第一课时 学习目标 3.观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表的工作原理，体会物理知识与科学技术的关系。 1.通过实验认识安培力的方向及大小，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。 2.经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法。经历一般情况下安培力表达式的得出过程，体会矢量分析的方法。 学科素养 1.物理观念: 通过安培力的学习进一步认识运动与相互作用观念和理解场的观念 2.科学思维: 能运用矢量分解的思想方法，推导出磁场与通电导线成夹角时安培力的公式 3.科学探究: 能通过实验探究，得到左手定则 新课引入 4月21日，#湖北武汉 国内首辆#磁悬浮空轨列车 完成试跑，网友：科幻场景走进现实了#科技改变生活 新课引入 让导体棒在磁场中“荡秋千” 新课引入 问题 在右图，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。这个力的方向该如何判断？它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关？ 新课引入 下图是磁电式电流表的结构示意图，为什么电流表通电后其指针会发生偏转？ 新课引入 在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B。 安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力（Ampèreforce），把电流的单位定为安培。 安培力是矢量，既有大小又有方向，其方向和大小有什么规律？ 磁场强弱如何描述？ 目 目录 录 01 安培力的方向 02 安培力的大小 03 安培力的实际应用 安 培 1775 ─ 1836 1.安培力 这个力的方向如何判断， 这个力的大小又跟哪些因素有关呢？ 通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。 麦克斯韦把安培誉为“电学中的牛顿”。 2.安培力的方向 2.安培力的方向 2.安培力的方向 在前面的学习中，我们知道通电导线在磁场中所受安培力 F 的方向，与电流 I、磁感应强度 B 的方向都有关。我们利用如图所示的装置探究。 实验方案： 1.实验方法：控制变量法 2.实验步骤：按照图所示，组装好器材，进行实验，观察导体棒受力方向。 3.研究安培力的方向与哪些因素有关 请你结合以前所学知识，你觉得安培力方向与那些因素有关？如何设计实验方案研究？ （1）上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察导体棒受力方向是否改变。 （2） 改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。 猜想：磁感应强度方向、电流方向... ... 3.研究安培力的方向与哪些因素有关 3.研究安培力的方向与哪些因素有关 3.研究安培力的方向与哪些因素有关 3.研究安培力的方向与哪些因素有关 众多事实表明，通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。 实验结论 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个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，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。 4.左手定则 你能根据实验结果总结一下判断安培力方向的方法吗？ 磁场、电流、安培力三者方向描述有什么困难？ F B I F B I o I F B 5.立体图转平面图 研究安培力的问题要涉及三维空间，为了描述方便，我们可以将立体图转平面图，物理学规定“×进·出” 垂直于纸面向里的磁场 垂直于纸面向外的磁场 垂直于纸面向里的电流 垂直于纸面向外的电流 F I B I B F B I F 当电流与磁场方向不垂直时，如何判断安培力方向？ 5.立体图转平面图 既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向垂直于磁感线和通电导线所在的平面。 安培力的方向 因为它们不在一个平面内，因此，我们用立体的图，画出这三个方向。 安培力的方向：既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面． 我们再次改变电流方向，或者是改变磁场方向，我们再观察一下安培力的方向。同学们认真做好记录。 F S N 表示电流方向垂直纸面向里 表示电流方向垂直纸面向外 5.立体图转平面图 改变磁场方向 6.实验现象 改变电流方向 6.实验现象 再次改变 磁场方向 6.实验现象 6.实验现象 次数 磁场方向 电流方向 安培力方向 图 4 3 1 2 向上 向下 垂直于纸面向外 垂直于纸面向里 垂直于纸面向里 水平向右 水平向左 水平向右 水平向左 F F F F 垂直于纸面向外 安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直 7.电流与磁场方向不垂直的安培力方向 当电流与