1.1磁场对通电导线的作用力 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选修第二册
2026-08-13
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摘要:
该高中物理课件聚焦安培力的大小、方向及左手定则,通过复习回顾安培定则、磁感应强度定义式和电流元,搭建从旧知到新知的学习支架,引导学生逐步理解磁场对通电导线作用力的相关知识。
其亮点在于以科学探究为核心,通过演示实验探究安培力方向与磁场、电流方向的关系,结合科学思维推导安培力公式及不同角度下的应用,同时联系磁电式电流表的工作原理渗透物理观念。实例丰富如多角度受力分析题,助力学生提升探究能力和知识应用能力,也为教师提供系统的教学资源和实验指导。
内容正文:
第一章 安培力与洛伦兹力
1.1 磁场对通电导线的作用力
高中物理-人教版
高中物理(人教版2019)选择性必修第二册
1
学习目标
物理观念:安培力的大小和方向、左手定则;
科学思维:应用安培力公式计算安培力的大小;
科学探究:(1)通过实验,探究与安培力相关因素,归纳出左手定则;
(2)通过实验,研究平行通电导线之间的相互作用;
科学态度与责任:了解安培力的性质在磁电式电流表中的应用;
目录
01
磁场对通电导线的作用力
02
安培力的方向
03
安培力的大小
04
磁电式电流表
复习回顾
用安培定则判定通电直导线、通电螺线管和环形电流的磁场方向
通电直导线
环形电流
通电螺线管
复习回顾
描述磁场强弱的物理量 → 磁感应强度(B)
电流元
磁场对通电导线的作用力
磁感应强度
条件:(B⊥I)
磁场对通电导线的作用力
电流元
磁场对通电导线的作用力
磁感应强度
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(Ampere's force),把电流的单位定为安培。
安培力
探究安培力的方向
导线中电流的方向
磁场的方向
思考:安培力的方向与哪些因素有关?
演示实验
安培力的方向
安培力与磁场的关系 (注意:预设 B ⊥ I)
I
B
F
I
B
F
安培力的方向
I
B
F
I
B
F
安培力与电流的关系 (注意:预设 B ⊥ I)
安培力的方向
一
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
左手定则:伸开左手,使大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。
左手定则:
安培力的大小
磁感应强度:
安培力:F = BIL
I
B
注意:F一定与B垂直;同时F一定与I垂直,但B与I不一定垂直。
安培力的大小
当B ⊥ I 时 → F = BIL;
当B // I 时 → F = 0 ;
当B与I为任意角时 → F = BIL·sin ;
I
B
在匀强磁场中:
当堂检测
【课后习题】图1.1-9的磁场中有一条通电导线,其方向与磁场方向垂直。图1.1-9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。
B
I
F
当堂检测
【课后习题】在图1.1-10中画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
F
F
F
当堂检测
【课后习题】如图所示,间距为1m的平行金属导轨固定在水平面内,导轨间的匀强磁场竖直向下,磁感应强度为0.5T。静止的直导体棒与导轨接触良好且夹角=53°,通过它的电流为1A,则该导体棒所受安培力的大小为( )
A.0.375N B.0.4N C.0.5N D.0.625N
D
当堂检测
【课后习题】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、已知磁感应强度大小为B,导线长为L,直径ac与磁场方向夹角为 =30°。该导线受到的安培力大小为( )
A.BIL B.BIL
C.BIL D.2BIL
A
当堂检测
【课后习题】如图所示,质量为m的通电直导线用两根绝缘轻绳悬挂,电流方向垂直于纸面向里,匀强磁场方向平行于纸面竖直向上,导线处于静止状态时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,重力加速度大小为g,则导线受到的安培力的大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
D
磁电式电流表
磁电式电流表
磁电式电流表的优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线很细,允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)。
如果要用它测量较大的电流,就要根据在必修第三册中学到的方法扩大其量程。
当堂检测
【课后习题】如图甲所示是磁电式电流表的结构示
意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,线圈中a、b两条导线长均为L,分别通以图乙所示方向的电流I,两条导线处的磁感应强度大小均为B,则( )
A.磁电式电流表的工作原理是电流的磁效应
B.在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C.a、b导线在磁场中各自受到的安培力大小总为BIL
D.线圈将逆时针方向转动
C
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汇报人:稻壳儿
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