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

安培力 磁体与磁体之间 通电导体与磁体之间 通电导体与通电导体之间 这些作用力都不需要相互接触就能产生 那么，这些作用力是怎么发生的？ Physics 基础理解 概念 2、磁场的基本性质： 处在它里面的磁体或 电流有磁场力的作用. 安培，法国物理学家、数学家，是经典电磁学的创始人之一。 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，把电流的单位定为安培。 复习回顾： Physics 基础理解 概念 22、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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时大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。 磁感线 四 指 大拇指 穿过手心 电流方向 安培力方向 Physics 基础理解 概念 22、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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时大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。 Physics 基础理解 概念 Physics 基础理解 概念 I B F F I B F I B I B F 练习：安培力方向的判断 B B F F B F B F Physics 习题练习 基础知识 23.安培力大小：当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度成正比，又与导线中的电流 I 成正比，即与 I 和 L 的乘积成正比。 公式：F = BIL Physics 基础理解 概念 在匀强磁场B中，通电直导线与磁场方向垂直和平行的情况下，导线上的电流为I，导线所受安培力F应怎样求？ F＝ILB （1）当B⊥I 时 （2）当B∥I时 F＝0 （3）当B和I夹角为θ时 F＝? Physics 基础理解 概念 （3）当导线（电流I）与磁场B方向夹θ角时: F = B2IL＝BILsinθ(θ为B与I的正向夹角) B1 B2 B 法一：分解磁感应强度B 思路：变不垂直成垂直 法二.投影导线 L1 F = BIL1＝BILsinθ(θ为B与I的正向夹角) Physics 基础理解 概念 24.一般情况下安培力计算： （1）当 I⊥B ：电流所受的安培力最大； （2）当 I∥B：电流所受的安培力最小； （3）当导线方向与磁场方向 成 θ 角时： Physics 基础理解 概念 F I B F I B B I 30° F F I I I B B B F=0 F=0 练习：安培力的判断 Physics 习题练习 基础知识 α α B B I F α 练习：安培力的判断 Physics 习题练习 基础知识 B F B⊥ B∥ I B I 25.注意：①F一定与B垂直，F一定与I垂直(安培力垂直于电流和磁场所在的平面） 但B与I 不一定垂直. Physics 基础理解 概念 L L L L 25.注意：②有效长度：起点到终点的一条通电直导线。 Physics 基础理解 概念 25.注意：③对任意形状的闭合平面线圈，在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为0 Physics 基础理解 概念 例1：画出图中通电直导线A受到的安培力的方向。 Physics 习题练习 基础知识 18 例2. 如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受的安培力大小变化是 ( ) A. 逐渐变大 B. 先变大后变小 C. 逐渐变小 D. 先变小后变大 B I Physics 习题练习 基础知识 B 19 B a C B I 例3：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm，，求三角形框架各边所受的安培力。 A Physics 习题练习 基础知识 练习：图中匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图 α α B B a b α 平面上 斜面上 a b F F B α α B Physics 习题练习 基础知识 例4：如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) θ N B G N F安 B θ Physics 习题练习 基础知识 R=0.2Ω 22 导线与磁体间相互作用 思