1.1.1磁场对通电导线的作用力(方向、大小) 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

§1.11 磁场对通电导线的作用力 (方向、大小) 物理 选择性必修 第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 1 课前练．匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的磁场力为5.0×10-2N。 (1)求这个位置的磁感应强度； (2)把通电导线中的电流增大到5A时，这一位置的磁感应强度会发生变化吗？ (3)把通电导线与磁场平行放置，它受到的磁场力会变吗？ (1)2T；(2)不会，(3)0 4 2 1. 定义： 3. 单位： 4. 矢量 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力 F 跟电流 I 和 导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫磁感应强度 特斯拉，简称特，国际符号是 T 1T = 1N/A·m 知识回顾：磁感应强度 2. 定义式：B = 5. 理解 (1). 定义式中, 通电导线必须垂直于磁场方向放置 (2). 磁感应强度反映磁场本身的特性，其值取决于磁场 (3). 磁感应强度的方向：小磁针静止时N极指向——磁感应强度方向 6 3 总结: 常见的三种电流的磁场磁感线分布 爱的魔力转圈圈：心形导线为什么会转动？ 安培力：磁场对通电导线的作用力 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（Ampère force），把电流的单位定为安培。 8 5 课堂探究一：安培力的方向与哪些因素有关？ 电流方向与磁场方向 控制变量法 14 6 N S F I B S N F I B S N B I F 1. 立体图 16 7 1. 立体图 2. 平面图(正视图) 20 8 左手定则: 伸开左手, 使大拇指跟其余四指垂直, 并且都跟手掌在同一平面内, 让磁感线从掌心垂直进入, 并使四指指向电流方向, 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。 一、安培力的方向 1．如图的磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中的两个量的方向，试画出第三个量的方向。（本书用“·”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里，“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“”表示电流垂直于纸面向里。） 教材 第6页 2．画出图中通电导体棒所受的安培力的方向。 教材 第6页 解释：电流与电流间相互作用 1. 同向电流：相互吸引 2. 反向电流：相互排斥 二、安培力的大小 1. 当B⊥I 时, F=ILB 2. 当B∥I 时, F=0 课堂探究二：(1). 若 B 与 I 不垂直也不平行, F 的大小应该是多少呢？ F 垂直于B、I所决定的平面 I B F θ 课堂探究二：(2). 若 B 与 I 不垂直也不平行, F 的方向？ 1. 当B⊥I 时, F=BIL 2. 当B∥I 时, F=0 3. 当B与I成角时, F=BILsinθ 二、安培力的大小 F 垂直于B、I 所决定的平面 [针对训练2] 长度为l、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是( ) A．F＝IlBcos θ B．F＝IlBcos θ C．F＝IlBsin θ D．F＝IlBsin θ A 系统集成 第4页 三、实际应用 电动机 电磁炮 课堂小结 一、安培力的方向—左手定则 二、安培力的大小： 1. 当B⊥I 时, F=BIL 2. 当B∥I 时, F=0 3. 当B与I成角时, F=BILsinθ F 垂直于B、I 所决定的平面 3．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．已知重力加速度为g． (1)导出用n、m、l、I、g表示磁感应强度B的表达式． (2)当n＝9，l＝10.0 cm，I＝0.10 A，m＝8.78 g，g=10 m/s2时，磁感应强度是多少？ (1)   (2)B=0.48 T 4．有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，观察通电后的现象。请你分析一下，通电后有可能发生怎样的现象？   教材 第7页 Lavf58.29.100 Lavf57.83.100 $$