(课件)第一章 1 磁场对通电导线的作用力-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

1　磁场对通电导线的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 1. 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小 2. 了解磁电式电流表的结构和工作原理 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 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 科学态度与责任：了解磁电式电流表的构造和原理 1. 知道什么是安培力，会计算安培力的大小 2. 知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向 3. 了解磁电式电流表的工作原理 目录 CONTENTS 新教材•知本与思辨 新教材•拓展与应用 01 02 新教材•知本与思辨 01 1．安培力 通电导线在________中受的力。 2．方向 用左手定则判断。左手定则：如图所示，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________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。 知识点　安培力的方向 磁场 电流 3．安培力方向、电流方向与磁场方向的关系 电流方向、磁场方向可不垂直，但安培力方向与电流方向、磁场方向均垂直，即安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面。 知识点　安培力的方向 4．安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别 知识点　安培力的方向 项目 用途 适用对象 应用方法 结果 安培定则(右手螺旋定则) 判断电流的磁场方向 直线电流 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 环形电流或通电螺线管　 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 拇指指向轴线上磁感线的方向　 左手定则 判断电流在磁场中的受力方向 电流在磁场中 磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向 拇指指向电流在磁场中所受安培力的方向 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)安培力的方向与通电直导线中电流方向一定垂直。　(　 　) (2)安培力的方向可能与磁场方向垂直，也可能不垂直。(　 　) (3)安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。(　 　) 知识点　安培力的方向 √  √ 2．思考题：如图所示，只改变导线中电流的方向，导 线受力方向是否改变？只上下交换磁极的位置以改变磁 场的方向，导线受力方向是否改变？ 答案：只改变导线中电流的方向，导线受力方向改变； 只上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，导线受力 方向改变。 知识点　安培力的方向 1．在匀强磁场中，导线中的电流为I，当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，导线受力如图甲所示，从右向左看的视图如图乙所示。 知识点二　安培力的大小 甲 乙 把磁感应强度B分解为两个分量：一个与导线垂直的分量B1＝B sin θ，另一个与导线平行的分量B2＝B cos θ。平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定，即F＝IlB1，将B1＝B sin θ代入得导线所受安培力F＝IlB sin θ。可将公式F＝IlB sin θ中的B sin θ理解为有效磁感应强度或将l sin θ理解为有效长度，θ为磁场方向与直导线长度l之间的夹角。 知识点二　安培力的大小 2．一根长为l的通电直导线，通过的电流为I，按不同的方式放在磁感应强度大小为B的同一匀强磁场中，导线所受安培力的情况不同，如图所示。 知识点二　安培力的大小 (1)图甲中，I⊥B，此时安培力最大，F＝IlB。 (2)图乙中，I∥B，此时安培力最小，F＝0。 (3)图丙中，当I与B成θ角时，把磁感应强度B分解，如图丁所示，此时F＝IlB sin θ。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)通电直导线在磁场中一定会受到安培力的作用。(　 　) (2)通电直导线跟磁场方向平行时，受磁场的作用力为0。(　 　) (3)通电直导线跟磁场方向垂直时，受磁场的作用力最大。(　 　) 知识点二　安培力的大小  √ √ 2．思考题：如图所示，如何求弯曲导线在匀强磁场中受到的安培力的大小？ 知识点二　安培力的大小 答案：弯曲导线在匀强磁场中受到的安培力大小F＝BIl sin θ，l为有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的等效电流沿l由始端流向末端，如图所示。 1．磁电式电流表的构造特点 (1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴，如图甲所示。 (2)特点：两磁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均匀分布，这样，线圈无论转到什么位置，线圈平面都与磁感线________，从而使表盘刻度均匀，如图乙所示。 知识点三　磁电式电流表 平行 2．原理 (1)通电