1.1磁场对通电导线的作用力课件高二下学期物理人教版选择性(1)3

第一章安培力与洛伦兹力

人教版（2019）选修第二册1.1

磁场对通电导线的作用力1.知道什么是安培力，会用左手定则判定安培力的方向。2.掌握安培力的公式F＝ILBsinθ，并会进行有关计算。3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理。学习目标思考：为什么“线框”会转动？其中会有怎么样的规律呢？通电导线在磁场中受的力称为安培力。导入新课知识回顾

在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B。1.实验探究：安培力的方向与哪些因素有关⑴猜想：F安方向电流I方向磁场B方向⑵验证猜想①上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察导体棒受力方向是否改变。②改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。③分析F与电流I和磁场B方向关系组装好器材，进行实验，观察导体棒受安培力F方向。一、安培力方向实验设计演示：探究安培力的方向FBI新课讲授实验项目磁场方向向下电流方向向外磁场方向向上电流方向向外磁场方向向上电流方向向里观察现象绘制视图实验总结1.通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于磁场和电流确定的平面。F安⊥BF安⊥IF安⊥BI平面2.F、B、I三者方向关系遵循左手定则左手定则电流I方向垂直穿过手心安培力F方向四指磁感线

大拇指BIFF、B、I是否总象右图一样两两垂直呢？IFB分析：F一定与B垂直，同时一定与I垂直，但B与I不一定垂直。B思考：BzoyxIBFBBIFIBI乙丙戊己练习1：B、I、F

知其中两个量的方向，请确定第三个量的方向。IB甲丁θ╳╳╳╳1.匀强磁场中，当导线方向与磁场方向垂直时F=I

LB(

B⊥I

)2.匀强磁场中，当导线方向与磁场方向平行时BI二、安培力大小

F=0

(

B∥I)3.匀强磁场中，当I与B有一定夹角θ

时，安培力为多大呢？BθIIBθB∥B⊥则有

F=ILB⊥=ILBsinθ磁感应强度B分解为两个分量：B⊥=BsinθB∥=Bcosθ分析：（θ为B、I的夹角）当θ=0〫，即B∥I，F=0当θ=90〫，即B⊥I，F=ILB当0〫<θ

<90〫，F=ILBsinθ⑴适用条件：

⑶式中的L:讨论：⑵F安大小决定因素：匀强磁场除B、I、L大小外，还与B、I方向的夹角正弦值sinθ有关。是导线垂直于磁场方向的有效长度。总结LF=ILBLLL练习2：试写出下面各图中的安培力的大小。小结：弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直接的长度(如图所示)，相应的电流沿L由始端向末端。zoyxIBFBBIFIBI乙丙戊己IB甲丁θ╳╳╳╳练习3：1.导线长为L，电流大小为I，磁感应强度为B，请写出F安的表达式。BacbI2.如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm，，求三角形框架各边所受的安培力。BCD

3.一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是

（

）A.0.4NB.0.2NC.0.1N D.0例题：如图,质量为m、长度为L的导体棒MN垂直导轨放置且静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直于电流方向且与导轨平面成θ角斜向下。求：棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小。解析：对MN受力分析如图，

对导体棒MN：

水平方向：Ff

＝Fsinθ

竖直方向：FN＝Fcosθ＋mg

又F＝ILB，

故M所受的支持力FN＝ILBcosθ＋mg所受摩擦力Ff＝ILBsinθBFNFfF安Gθ知识归纳：求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。1.磁电式电流表的构造思考：电流表的指针为什么最终能稳定的指向某一刻度，且偏转角度大小能反映电流大小？三、磁电式电流表2.磁电式电流表的原理思考：③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？⑤使用时要特别注意什么？②线圈为什么不一直转下去？①线圈的转动是怎样产生的？FF

线圈转动的轨迹圆上B大小处处相等

当线圈转动时B与I始终互相垂直磁场沿半径方向F=ILB3.特点、优缺点优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱，测大电流应进行改装。⑴电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；⑵电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。特点：

安培力的方向