1.1 磁场对通电导线的作用力 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

情境导入 是什么力 使这些电动机械运动起来的？ 第一章 第一节 磁场对通电导线的作用力 安培力：通电导线在磁场中受到的力 称为安培力。 安培 问题：在图示实验中，导体棒受到的安培力方向可能与哪些因素有关？ 一.安培力方向的判断： 猜想：磁感应强度B的方向 和电流I（导体棒）的方向 问：如何验证我们的猜想？ 问：这里有几个量影响到安培力的方向这一个量？应当采取什么方法进行研究？具体应当怎么做？ 1.电流方向不变，改变磁场方向，观察导体受力方向。 2.磁场方向不变，改变电流方向，观察导体受力方向。 控制变量法 一.安培力方向的判断： 实验探究： 实验方法： F安方向 B的方向 I的方向 实验探究： 安培力方向与磁感应强度B的方向、电流I的方向可能存在的关系！ 进行试验： 【实验探究：安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系】 实验过程： 实验结论： 左手定则 伸开 手,使拇指与其余四个手指 ,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从 进入,并使四指指向 的方向,这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向. 左 垂直 掌心 电流 大拇指 安培力 1 一.安培力方向的判断： 2 3 请同学们在方框内画出B、I、F的方向 × B F F · B F F · B B的方向 I的方向 安培力F的方向 关系 1 向上 向里 2 向上 向外 3 向下 向外 4 向下 向里 4 B × 向右 向左 向左 向右 问：你能发现安培力方向与B和I的方向关系吗？ 探究二：安培力F、磁感应强度B、导线L三者的方向关系是怎样的？ 两两垂直！ 想一想：当你把导线放入磁场中时，L和 B一定垂直吗？ 思考：此时如何判断安培力的方向？ 思考：由此你能得到什么结论？ F垂直于B、L决定的平面，B与L不一定垂直 F垂直于B、L决定的平面 一.安培力方向的判断： 四指指向电流方向，磁感线斜穿手心，拇指指向为安培力方向 1 2 3 × B F F · B F F · B 4 B × F仍然垂直于B、L决定的平面 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 对点训练1.画出图中安培力的方向. × 一.安培力方向的判断——例题： F F F 平行通电直导线间的相互作用 一.安培力方向的判断——解决问题： 一.安培力方向的判断——解决问题： 想一想：通电导线周围存在磁场，那么通电导线间能 否产生力的作用呢？ 问题：你的结论是怎样的？ 同向电流互相吸引， 异向电流互相排斥！ A B C D 一.安培力方向的判断——解决问题： 想一想：通电后螺线管的长度将会发生怎样的变化？ 趣味实验： 如图，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它下端刚好跟槽中水银接触，通电后，你认为发生的现象有（ ） A弹簧收缩 B弹簧变长 C弹簧不断上下振动 D弹簧始终保持静止 F=ILB 1.B⊥L： 温故知新：通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成 ，又与导线中的电流成 ，即与I和L的乘积IL成 ,用公式表示就是 。 正比 正比 正比 F=ILB 二. 安培力的计算公式及求解方法. 对磁场要求 匀强磁场 θ 3.B与L成θ角： F=ILBsinθ 2.B∥L： F=0 投影L或分解B L/ =Lsinθ 对B和L的方向怎样？ 若B与L不垂直，安培力的大小呢？ （通式） 对点训练2. 将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试画出下列各图中导线所受安培力的方向，并计算安培力的大小。 600 B I 600 F=ILB=0.02N F=ILB=0.02N F=ILBcos60o=0.01N F F F 垂直纸面向外 对安培力公式F＝BILsinθ的理解 (1)适用于匀强磁场 L L (3) L：磁场中通电直导线的长度。对于弯曲导线，L为两端点连线。 (2) θ：为磁场B方向和电流I方向夹角. × × × × × × × × × × × × × × × × B F2 F1 F L 安培力的方向 安培力的大小 通电导线在磁场中受到的力 判定方法：左手定则 特点：总垂直于B和I 确定的平面 F=ILBsinθ 课堂小结 B：匀强磁场 L：有效长度 θ：为磁场B和电流I 方向夹角 Lavf58.20.100 $$