高中物理选择性必修二安培力

高中物理选择性必修二安培力2024-01-25汇报人：AAcontents目录课程介绍与目标磁场与电流相互作用磁场对运动电荷作用力电磁感应现象及规律交变电流产生及描述电磁波发射、传播和接收总结回顾与拓展延伸CHAPTER课程介绍与目标01

高中物理选择性必修二概述高中物理选择性必修二是高中物理学科的重要组成部分，涵盖了电磁学、光学、原子物理等多个领域的内容。本课程旨在帮助学生深入理解物理现象的本质，掌握基本的物理概念和规律，并培养学生的实验技能和科学思维方法。通过本课程的学习，学生可以更好地适应大学阶段的物理学习，并为将来从事科学研究和技术工作打下坚实的基础。掌握安培力的概念、公式和单位，理解安培力与电流、磁场之间的关系。能够运用安培力公式解决简单的实际问题，如计算导线在磁场中所受的安培力。了解安培力在生活、生产中的应用，如电动机、电磁铁等。安培力章节目标与要求010204学习方法与建议认真听讲，做好笔记，及时复习巩固所学知识。多做练习题，加深对安培力概念和公式的理解。通过实验探究安培力的规律和应用，提高实验技能和动手能力。阅读相关教材和参考书目，拓宽知识面和视野。03CHAPTER磁场与电流相互作用02通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力，其方向垂直于磁场和电流所构成的平面，遵循左手定则。安培力的大小与导线在磁场中的有效长度、电流强度及磁感应强度有关，具体表达式为F=BILsinθ，其中θ为电流方向与磁场方向的夹角。当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，为F=BIL；当导线与磁场方向平行时，安培力为零。磁场对通电导线作用力VS左手定则是判断通电导线在磁场中所受安培力方向的法则，具体为：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。左手定则在电磁学中的应用非常广泛，如判断洛伦兹力方向、判断感应电流方向等。左手定则及应用磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其大小与磁场中某点的磁场方向和放入该点的通电导线所受安培力的比值有关。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T），其定义式为B=F/ILsinθ，其中F为通电导线所受安培力，I为电流强度，L为导线在磁场中的有效长度，θ为电流方向与磁场方向的夹角。磁感应强度与安培力的关系反映了磁场对电流的作用性质，是电磁学中的重要概念之一。磁感应强度与安培力关系CHAPTER磁场对运动电荷作用力03磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。洛伦兹力F=qvB。其中q为电荷量，v为电荷速度，B为磁感应强度。公式根据左手定则判断，洛伦兹力的方向垂直于磁场方向和电荷运动方向所构成的平面，指向由磁场方向和电荷运动方向共同决定。方向洛伦兹力概念及公式运动半径和周期粒子的运动半径和周期与粒子的速度、电荷量、磁感应强度以及粒子的质量有关。具体公式为r=mv/qB，T=2πm/qB。匀速圆周运动当带电粒子垂直射入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动。运动轨迹粒子的运动轨迹是一个圆，圆心位于粒子入射点和出射点连线的中垂线上，且圆心角等于速度偏转角的两倍。带电粒子在匀强磁场中运动规律当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象称为霍尔效应。霍尔效应霍尔效应的产生是由于导体中的载流子在磁场中受到洛伦兹力的作用，使得载流子在导体两侧聚集形成电势差。原理霍尔效应被广泛应用于测量磁场、电流以及制作霍尔元件等领域。例如，利用霍尔效应可以制作霍尔传感器，用于测量转速、位置、角度等物理量。应用霍尔效应原理及应用CHAPTER电磁感应现象及规律0403法拉第电磁感应定律与楞次定律的关系法拉第电磁感应定律是定量计算感应电动势的公式，而楞次定律则是定性地描述了感应电流的方向。01法拉第电磁感应定律内容电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。02法拉第电磁感应定律应用用于计算感应电动势的大小，从而分析电磁感应现象。法拉第电磁感应定律内容及应用楞次定律内容01感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律理解02当穿过回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当穿过回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。楞次定律判断方法03根据原磁场的变化情况，利用右手定则判断出感应电流的磁场方向，再根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向。楞次定律理解及判断方法自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。自感电动势的方向总是阻碍导体中原来电流的变化。互感现象由于两个线圈的电流发生变化而产生的电磁感应现象。互感电动势的方向同样遵循楞次定律。自感现象和互感现象的应用在电子线路中，常利用自感和互感现象来实现对电流或电压的调节和控制，如变压器、电感器等。同时，也需要注意自感和互感现象可能带来的负面影响，如引起电路中的振荡或干扰等。自感现象和互感现象分析CHAPTER交变电流产生及描述05当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交变电流。产生原理电流的大小和方向都随时间按正弦函数规律变化。特点正弦式交变电流产生原理和特点峰值交变电流在一个周期内所能达到的最大值，用Em和Im表示。有效值让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。周期和频率周期是交流电完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是秒；频率是交流电在单位时间内完成周期性变化的次数，用f表示，单位是赫兹。010203描述交变电流物理量变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。在理想变压器中，原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，即U1/U2=n1/n2。同时，输入功率等于输出功率，即P1=P2。变压器工作原理和电压变换关系电压变换关系工作原理CHAPTER电磁波发射、传播和接收06电磁波产生条件变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。发射过程天线将高频振荡电流转化为电磁波，并向空中辐射。电磁波产生条件和发射过程电磁波在真空中的传播速度约为$3times10^8m/s$，与光速相同。传播速度电磁波具有横波性质，能发生反射、折射、干涉和衍射等现象。特点电磁波在真空中传播速度及特点接收原理接收天线将空中的电磁波转化为高频振荡电流。检波过程通过检波器将高频振荡电流中的音频信号提取出来，经过放大和处理后还原成原始信号。电磁波接收原理及检波过程CHAPTER总结回顾与拓展延伸07安培力的定义和公式安培力是电流在磁场中所受的力，其大小与电流、磁感应强度和导线在磁场中的方向有关。公式为F=BILsinθ，其中F为安培力，B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线在磁场中的长度，θ为电流方向与磁场方向的夹角。安培力的方向安培力的方向可用左手定则来判断，即伸开左手，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。安培力与洛伦兹力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质。当导线中带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用，这些洛伦兹力的合力就是导线所受的安培力。关键知识点总结回顾认为安培力的大小与导线的长度成正比。实际上，安培力的大小与导线在磁场中的有效长度成正比，有效长度指的是导线两端点在磁场中的连线长度。误区一认为安培力的方向总是与磁场方向垂直。实际上，当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零；当电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。因此，安培力的方向不一定与磁场方向垂直。误区二在计算安培力的大小时，容易忽略公式中的sinθ，导致计算结果错误。易错点一在使用左手定则判断安培力方向时，容易将磁感线方向和电流方向混淆，导致判断错误。易错点二常见误区和易错点提示超导材料是一种在低温下电阻为零的材料，具有广泛的应用前景。在超导材料中，电流可以无损耗地流动，因此可以产生强大的安培力。目前，科学家们正在研究如何利用超导材料中的安培力来开发新的超导电机和超导磁悬浮