第一章 第一节 磁场对通电导线的作用力-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

物理 选择性必修第二册（人教） 第一章 第一节 磁场对通电导线的作用力 预习新知，落实必备知识 导学第一步 通电导线 磁场 电流 垂直 电流 安培力 IlB 0 IlB sinθ 线圈 安培力 电流 电流 × × √ × × 课堂探究，培优关键能力 导学第二步 课下培优巩固练（一） 课标要求 核心素养 1.通过实验，认识安培力。 2.能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。 3．了解安培力在生产生活中的应用 1.物理观念：知道安培力的概念，会用左手定则判断安培力的方向。 2.科学思维：掌握安培力的计算公式F ＝IlB sin θ，并会进行有关计算。 3.科学态度与责任：了解磁电式电流表 的构造和原理 一、安培力的方向 1．安培力： 在磁场中受的力称为安培力。 2．影响安培力方向的因素 (1) 方向； (2) 方向。 3．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指 ，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 的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向。 二、安培力的大小 1．如图甲，电流与磁场垂直时：安培力的大小F＝ 。 2．如图乙，电流与磁场平行时：安培力的大小F＝ 。 3．如图丙，电流与磁场方向夹角为θ时：安培力的大小F＝ 。 三、磁电式电流表 1．构造：磁铁、 、螺旋弹簧、指针、极靴。 2．原理：通电线圈在磁场中受到 而偏转。 (1)线圈偏转的角度越大，被测 就越大。 (2)根据指针的偏转方向，可以知道被测 的方向。 3．特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，安培力的大小不受位置影响，线圈所受安培力的方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方向平行，如图所示。 【概念辨析·试身手】 (1)通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用。( ) (2)安培力的方向可能与磁场方向垂直，也可能不垂直。( ) (3)安培力的方向与导线方向一定垂直。( ) (4)若通电导线在某处不受安培力，则该处磁感应强度一定为零。( ) (5)磁电式电流表中的磁场为匀强磁场。( ) 要点一 | 安培力的方向　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 1．安培力方向的特点 (1)安培力F既垂直于电流I的方向(F⊥I)，又垂直于磁感应强度B的方向 (F⊥B)，F垂直于B、I决定的平面。 (2)电流I的方向与磁感应强度B的方向不一定垂直。 2．电流I的方向、磁感应强度B的方向和安培力F的方向的关系 (1)已知B和I的方向，F的方向确定； (2)已知F和B的方向，I的方向不确定； (3)已知F和I的方向，B的方向不确定。 3．安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别 比较项 安培定则(右手螺旋定则) 左手定则 用途 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向 适用 对象 直线 电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中 应用 方法 拇指指 向电流 的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向 结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向 拇指指向电流受到的磁场力的方向 4．两平行通电直导线的相互作用规律：同向电流互相吸引，反向电流互相排斥。 [思考·探究] 1.如图所示的实验装置，通电导线悬挂放置在蹄形磁铁之间，改变磁极方向或电流方向，观察导线摆动的方向。 探究：(1)上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？ (2)改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？ (3)仔细分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？ 提示：(1)受力的方向改变。(2)受力的方向改变。(3)安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则。 2．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极(与电源负极相连)，沿边缘内壁放一个圆环形电极(与电源正极相连)，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，把玻璃皿放在磁场中(如图)。 探究：从上向下俯视，液体旋转方向如何？ 提示：液体逆时针旋转。 【应用培优】 [例1] 磁场对通电导线的作用力称为安培力，下列通电直导线所受安培力的方向正确的是(　　 ) 解析：选B。根据左手定则可知A选项中所受的安培力的方向垂直于导线向上，故A错误；根据左手定则可知B选项中所受的安培力的方向垂直于导线向右，故B正确；导线与磁场方向平行时不受安培力，故C错误；根据左手定则可知D选项中所受的安培力的方向垂直于磁场向