1.1 安培力 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦安培力，系统涵盖其方向（左手定则）和大小（F=BIl sinθ）。通过“心形线圈旋转”情境及安培历史实验导入，结合实验探究方向、推导大小公式，构建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于融合科学探究（实验表格分析磁场、电流与安培力方向）、科学思维（分解B推导公式）和科学态度（安培贡献渗透）。采用情境导入、实验探究、例题应用的教学方法，课堂小结清晰梳理知识，助力学生形成相互作用观念，教师可高效开展教学。

1 安培力 第一章 磁场对电流的作用 High school physics 结合已学知识，推导安培力的大小。 02 通过实验认识安培力，会用左手定则判断安培力的方向。 01 重点 重点 认识安培力及其方向 01 为什么心形线圈能够旋转起来？ “爱的魔力转圈圈” 通电导线在磁场中受到力的作用 安培力 公司logo 公司logo 情境导入 安培进行安培力实验用过的实验装置 我在1820 年首先发现了通电导线在磁场中受到力的作用。 人们为纪念我的贡献，把磁场对通电导线的作用力称为安培力 安培 公司logo 公司logo 情境导入 磁场方向 N极在下，S极在上 N极在上，S极在下 电流方向 向右 向右 向左 安培力的方向 探究安培力方向的实验 向外 向内 向外 安培力的方向 用左手定则判定 左手定则 磁感线 四 指 大拇指 垂直穿过手心 电流方向 安培力方向 左手 特点：安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。且三者两两垂直。即总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面 公司logo 公司logo 核心知识 说明：当电流方向与磁场方向夹角为 θ 时，用左手定则判断安培力的方向。 运用左手定则判定安培力方向时，应使B⊥垂直穿入手心，这时通电导线所受安培力的方向仍垂直于磁场方向，也垂直于电流方向，即安培力的方向总是垂直于磁场方向与电流方向所在的平面。 I B B// B⟂ 公司logo 公司logo 核心知识 两条平行的通电直导线会通过磁场发生相互作用，画出甲、乙图中两导线受力情况，你能得出什么结论？ FAB × BB × × FBA • BA • • FCD BC • • • • FDC BD • • • • 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥 公司logo 公司logo 讨论交流 (1)通电导体在磁场中不一定受到力的作用。(　　) (2)安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直。 (　　) (3)安培力方向、磁场方向、电流方向三者一定相互垂直。(　　) √ × √ 辨析 1.画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向。 F F F 例题 1.画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向。 F F F 安培力的大小 02 1.如图，导线长度为l，电流为I，磁场的磁感应强度为B。 (1)写出甲、乙两图中导线所受安培力的大小； 甲图：F＝BIl 乙图：F＝0 (2)试推导丙图中导线所受安培力的大小。 如图所示，分解磁感应强度B F＝B⊥Il＝BIl·sin θ B B// B⟂ 1.如图，导线长度为l，电流为I，磁场的磁感应强度为B。 安培力的大小 F＝BIlsin θ ① θ 为 B 与 I 方向的夹角 即B∥I，F＝0 即B⊥I，F＝BIl θ＝0°时: θ＝90°时: 弯曲导线的有效长度 l 等于连接两端点直线段的长度[如图(a)虚线]；电流沿导线由始端流向末端。 ② l 指的是导线在磁场中的“有效长度” 公司logo 公司logo 核心知识 推论： 如图(b)所示，对任意形状的闭合平面线圈， 线圈平面与磁场方向垂直时，有效长度l＝0， 故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零。 (b) 安培力的大小 公司logo 公司logo 核心知识 2.如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流均为I，磁场的磁感应强度均为B，分别求各导线所受到的安培力的大小。 FA＝　　 　 FB＝　 　　 FC＝　   IlBcos α IlB 0 例题 FD＝　 　　　 FE＝　 　   IlB 2IRB 2.如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流均为I，磁场的磁感应强度均为B，分别求各导线所受到的安培力的大小。 A图中，FA＝IlBcos α； B图中，导线在纸平面内，因此B⊥I，故FB＝IlB； C图中电流方向与磁场方向平行，FC＝0； D图中是两根导线组成的折线abc，整体有效长度为ac＝l，故 FD＝IlB； E图中是沿a→b的半圆形电流，其有效长度为ab＝2R，则FE＝2IRB。 3.(2024·成都市高二检测)在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的“花瓣”形线框，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知abc边受到的安培力大小为F，则整个线框所受安培力大小为（ ） A.5F B.6F C.F D.F √ 根据题意，由电阻定律R＝ρ可知，短、长两段导线的电阻之比为1∶5， 由欧姆定律可知电流之比为5∶1，由于两段导线的有效长度相等，由 公式F＝BIl可知，长导线所受安培力为F，由左手定则可知，两段导线所受安培力方向相同，则整个线框所受安培力大小为F'＝F＋F＝F， 故选C。 4.(2024·眉山市东坡区高二期中)学校兴趣小组的同学在学习了磁场的知识后设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案，设计的原理图如图所示，天平的左臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，实验步骤如下： (1)未通电流时，在天平右盘内放入质量为m1的砝码，使天平平衡； (2)当给线圈通以顺时针方向、大小为I的电流(如图所示)时，发现需要在砝码盘中再加入质量为m2的砝码，天平才重新平衡，则磁场方向垂直于纸面　　　　(选填“向里”或“向外”)， 用所测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小B＝　　。  向里 (3)只改变线圈通入电流I的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量m，比较安培力与电流大小的关系。 (4)小组同学得出多组m、I数据后，作出了m－I图像，该图像是一条直线，斜率为k，则匀强磁场磁感应强度的大小为（ ） (用g、k、L、N表示)。  (2)当给线圈通以顺时针方向、大小为I的电流(题图所示)时，需在天平右盘中再加入质量为m2的砝码，天平才能重新平衡。可知线圈受到的安培力向下，根据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里。 根据左右两边的平衡条件可知NBIL＝m2g 解得B＝ (4)根据平衡条件整理可得m＝·I＋m1 则m－I图像的斜率为＝k 解得B＝。 安培力 安培力的大小 1.安培力：通电导线在磁场中受的力 1.安培力大小：F＝BIlsin θ，θ为B与I方向的夹角 θ＝0°时，即B∥I，F＝0 θ＝90°时，即B⊥I，F＝BIl 认识安培力及其方向 2.安培力的方向：左手定则 2.在弯曲导线中l 指导线在磁场中的“有效长度” 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $