磁场对通电导线的作用力高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二

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。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。一、安培力的方向实验1[科学探究]向下垂直于纸面向外水平向右现象记录F一、安培力的方向实验2一

、安培力的方向[科学探究]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FF实验3[科学探究]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FF向下垂直于纸面向里水平向左F[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.

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。BIF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：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.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)B1B2B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]法二.投影导线L1F=BIL1＝BILsinθ(θ为B与I的正向夹角)二

、安培力大小的计算（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=BILF安=BILsinθBIθB⊥B∥二.安培力的大小FF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。[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。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

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