1.1磁场对通电导线的作用力（同步课件）-【鼎力课堂】2023-2024学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019选择性必修第二册）

§1 磁场对通电导线的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力 高中物理(人教版2019)选择性必修第二册 CONTENTS 新课引入 01. 安培力的方向 02. 安培力的大小 03. 磁电式电流表 04. PART 01 新课引入 复习回顾 01 1.怎样用安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向？ 2.描述磁场强弱的物理量是哪个？如何计算？ 磁感应强度 观察与思考 02 观察与思考 02 观察与思考 02 (1)当导体棒中有电流流过时，导体棒为什么会动？ (2)电磁小火车为什么在进入铜圈时会自动运动？ (3)它们受到的力是什么力？方向如何判断？大小与哪些因素有关？ PART 02 安培力的方向 01 课堂探究 (2)改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 (3)观察导线受力方向、磁场方向、电流方向, 它们之间有什么关系？ (1)上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否改变。 02 课堂演示 03 实验现象与记录 探究序号 观察记录 实验结论 1 2 3 安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面 04 左手定则 磁感线 四 指 大拇指 穿过手心 电流方向 安培力方向 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。 05 平行通电直导线之间的相互作用 05 平行通电直导线之间的相互作用 电流 电流 磁场 原因分析： F F F F 结论：同向电流相互吸引；反向电流相互排斥。 06 神奇的旋转液体 PART 03 安培力的大小 01 两种特殊情况的安培力的大小 (1)在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，即： F=ILB (2)在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向平行的情况下，即： 02 安培力的大小计算公式 公式： F=ILBsinθ （1）θ表示磁场方向与电流方向的夹角 （2）此公式仅适用于匀强磁场 （3）安培力除了跟B、I、L有关外，还跟如何放置有关。0≤F≤BIL 问题：由B=F/IL知，是否将通电导线放入磁场中的某点，F越大，B也越大？反之呢？ B θ I 02 安培力的大小计算公式 （4）公式F＝IlBsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿l由始端流向末端。 PART 04 磁电式电流表 01 磁电式电流表的构造 磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 极靴 线圈 02 电流表中磁场分布特点 (1)电流表中磁场分布特点：电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. (2)该磁场是非匀强磁场 03 工作原理 极靴 线圈 线圈通电时，安培力使线圈转动时 变形 产生弹力阻碍转动 安培力与弹力平衡，指针停止转动 电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大 04 电流表表盘的刻度均匀的原因 线圈转动的轨迹圆上B大小处处相等，当线圈转动时B与I始终互相垂直。 F=ILB θ ∝ I，表盘的刻度均匀 05 磁电式电流表的优缺点 （1）优点：灵敏度高，可以测量很弱的电流。 （2）缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。 PART 05 课堂练习 1．如图所示，空间存在着匀强磁场，两根相同的通电直导线P和Q用相同的绝缘细线悬挂在水平天花板下，导线中通有图示方向的电流时，两根细绳恰好与天花板垂直，则匀强磁场的方向可能是（　　）A．水平向右 B．水平向左C．竖直向上 D．竖直向下 课堂练习 01 D 课堂练习 01 【答案】D【详解】两根导线相互相互排斥，根据题意两根细绳恰好与天花板垂直可知两根导线所受的安培力在水平方向，对左边导线受力分析，导线所受安培力水平向右，根据左手定则可知匀强磁场的方向竖直向下。故选D。 2．如图所示，半圆形导线abc通以恒定电流I，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度为B，导线长为πl，直径ac与磁场方向夹角为θ=600。该导线受到的安培