1.1磁场对通电导线力的作用 2024-2025学年高中物理备课高效互动课件（人教2019选择性必修第二册）

1.1 磁场对通电导线力的作用 第一章 安培力与洛伦兹力 引入：奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序幕，还使人们认识了这种神奇的“力”。很快，人们就在实验中发现了通电导线在磁场中会受到力的作用。电流表、扬声器、电动机中都有这种作用力。 现在，这种力还能应用到新能源交通工具上，让电动车行驶在街头；应用到发射台上，射出数倍音速的炮弹……未来的某一天，可能还会应用到发射塔上，发射航天器…… 思考1：在右图中，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。这个力的方向该如何判断？它的方向除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关？ 思考2：安培力的方向与哪些因素有关系？ F F F F 一 安培力的方向 2、安培力的方向 1、安培力：通电导线在磁场中受到的力 1）左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，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。 2）安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F 垂直于B与I 所决定的平面（注意：但B与I不一定垂直） (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直.应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直。 B F I B F θ I (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心。安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。 F I B F I B B I 30° F F I I I B B B 例1、判断安培力的方向 F=0 F=0 F F F 同向电流 F 反向电流 结论:同向电流相互吸引。 结论:反向电流相互排斥。 3）两条平行的通电直导线之间的相互作用 思考3:如图：当两个电流互成角度时，A由外力控制，B电流有怎样的转动趋势？ B有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 B A F F F=ＩLB F=0 1、B与L垂直时 B Ｉ 2、B与L平行时 B Ｉ 二 安培力的大小 3、当通电导线中的电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时，我们应该如何计算安培力呢？ 若磁感应强度B方向与电流方向成角θ，根据矢量的运算法则，B可以分解为与电流方向垂直的分量和与电流方向平行的分量： 其中平行的分量对通电导线没有力 的作用力，导线所受安培力只是垂直的分量 产生的。由此： b a 公式说明： 1）适用于匀强磁场 2）式中的L 是导线垂直于磁场方向的有效长度。 如左图导线有效长度为2r F安=2BIr I 例2　将长1 m的导线ac从中点b折成如图7所示的形状，放于B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入I＝25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为（ ） 故整个通电导线受到的安培力的大小为 B 三、磁电式电流表 安培力与电流的关系： 通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大。根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 一、 安培力的方向：左手定则 二、安培力的大小（匀强磁场） （θ为B与I夹角） （B⊥I） 三、磁电式电流表 归纳总结 18 Lavf58.20.100 A. N B. N C.1 N D.2 N 解析　由题意知导线在磁场内的有效长度为L＝2·sin 60°＝l sin 60°， F＝BIL＝BI·lsin 60°＝0.08×25×1× N＝ N，B正确 $$nullnullnullnullnull