1.1磁场对通电导线的作用力 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力 作者编号：43002 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近10000m/s，射程320km，杀伤能量32兆焦。炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。 炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。 新课导入 作者编号：43002 1、知道什么是安培力。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。 2、理解磁感应强度B的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位：特斯拉(T)。知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感应强度的大小。 3、会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算。掌握磁通量的概念安培力大小的实验探究及安培力方向的判断。 学习目标 作者编号：43002 一、安培力的方向 实验1 [科学探究] 新知学习 作者编号：43002 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 现象记录 F 一、安培力的方向 新知学习 作者编号：43002 实验2 一 、安培力的方向 [科学探究] 新知学习 作者编号：43002 向上 垂直于纸面向外 水平 向左 现象记录 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 F F 新知学习 作者编号：43002 实验3 [科学探究] 新知学习 作者编号：43002 8 现象记录 向上 垂直于纸面向外 水平 向左 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 F F 向下 垂直于纸面向里 水平 向左 F 新知学习 作者编号：43002 9 [科学探究]按照如图所示进行实验 (1)上下交换磁铁磁极的位置　　　　改变磁场方向,导体棒受力的方向　　　　改变.(均选填“会”或“不会”).  (2)改变导体棒中电流的方向,导体棒受力的方向 　　　　(选填“会”或“不会”)改变.  新知学习 作者编号：43002 左手定则 （1）内容：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。 B I F 左 手 定 则 大拇指——所受安培力的方向 磁感线——垂直穿入手心 四指——指向电流的方向 伸开左手： （2）安培力方向的判断步骤： 新知学习 作者编号：43002 11 1.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直,即F跟B、I所在的面垂直.但B与I的方向不一定垂直. 2.当电流方向跟磁场方向不垂直时,仍可用左手定则来判定安培力的方向,注意要让磁感线垂直于电流方向的分量垂直进入掌心. 新知学习 作者编号：43002 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 二 、安培力大小的计算 [科学推理] 新知学习 作者编号：43002 法二.投影导线 L1 F = BIL1＝BILsinθ(θ为B与I的正向夹角) 二 、安培力大小的计算 新知学习 作者编号：43002 （1）当 I⊥B ，且为匀强磁场，此时电流所受的安培力最大。 （2）当 I∥B，电流所受的安培力最小，等于零。 （3）当导线方向与磁场方向 成 θ 角时，所受安培力介于最大值和最小值之间： 1. 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。 2. 公式：F = BIL F安 = BILsin θ B I θ B⊥ B∥ 二.安培力的大小 新知学习 作者编号：43002 F F 关于公式F=ILB的理解 从起点到终点的长度 有效长度L： 弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度；相应的电流沿L由始端流向末端。 新知学习 作者编号：43002 [教材链接]阅读教材,回答下列问题: (1)当电流通过线圈时,线圈因为受到 　　　　力而发生转动.  (2)线圈　　　　　　　　　可以说明被测电流的强弱.  三 、磁电式电表的工作原理 安培 偏转角度的大小 新知学习 作者编号：43002 2. 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，该磁场是非匀强磁场。 新知学习 作者编号：43002 18 3. 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 新知学习 作者编号：43002 19 1.(多选)如图所示,AC是一个半径为R的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.当该导线中通以由A到C、大小为I的恒定电流时,该导线受到安培力的大小和方向是( 　 ) BD A.安培力大小为IRB B.安培力大小为IRB C.安培力方向为垂直于AC的连线指向左下方 D.安培力方向为垂直于AC的连线指向右上方 当堂检测 作者编号：43002 2.如图所示四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流大小也相同,导体受到的磁场力最大且方向沿着纸面的情况是 ( 　) A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丁 D.乙、丙 C 当堂检测 作者编号：43002 安培力 方向：左手定则 大小 垂直：F=BIL 平行：F=0 有夹角：F=BILsinθ 磁电式电流表 课堂总结 作者编号：43002 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$