高二物理_安培力磁感應(yīng)強度

1、二、安培力二、安培力 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度目標(biāo)：目標(biāo)：1 1、掌握安培力的概念、掌握安培力的概念2 2、會用左手定則判斷安培力的方向、會用左手定則判斷安培力的方向3 3、會計算安培力的大小、會計算安培力的大小4 4、理解磁感應(yīng)強度的概念、理解磁感應(yīng)強度的概念一、磁場對電流有力的作用一、磁場對電流有力的作用安培力安培力+-NS左手定則左手定則FFF安培力的方向探究：安培力的方向探究：二、安培力方向二、安培力方向 1、安培力方向的判定方法左手定則 2、安培力的方向特征： 垂直電流方向，垂直磁場方向，垂直磁場方向與電流方向構(gòu)成的平面 （電流方向與磁場方向不一定垂直）為什么？分析同向電流為什么會相互吸

2、引？分析同向電流為什么會相互吸引？ ABA 的的 磁磁 場場BABB 的的 磁磁 場場AFABFAB安培定則安培定則 左手定則左手定則 電流之間的相互作用電流之間的相互作用abI I1I I2abI I1I I2abI I1I I2相互交叉，但不共面的兩個直線電流，相互交叉，但不共面的兩個直線電流，情況怎樣？情況怎樣？有什么收獲？有什么收獲？分析如圖所示電路，會有什么啟發(fā)？分析如圖所示電路，會有什么啟發(fā)？K返回 自由自由固定固定FF 解析：兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平解析：兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢行且電流方向相同的趨勢NSIFFNSF通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵正上方發(fā)生

3、旋轉(zhuǎn)12.來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將空間時，將A豎直向下沿直線射向地面豎直向下沿直線射向地面 B相對于預(yù)定地點，向東偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定地點，向東偏轉(zhuǎn)C相對于預(yù)定地點，稍向西偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定地點，稍向西偏轉(zhuǎn) D相對于預(yù)定地點，稍向北偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定地點，稍向北偏轉(zhuǎn) 東東北北南南西西B14在在赤道赤道上空，沿東西水平放置一根直上空，沿東西水平放置一根直導(dǎo)線，通以導(dǎo)線，通以由東向西由東向西的電流，則此導(dǎo)線所的電流，則此導(dǎo)線所受的地磁場的作用力的方向是

4、受的地磁場的作用力的方向是 _北北南南西西東東垂直地面向下垂直地面向下BFF 如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時（如圖所示方向電流時（ ） A A磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力 B B磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力 C C磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力 D D磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦

5、力磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力例與練例與練NSF（1 1）繩子拉力）繩子拉力_ ( (變大變大, ,變小變小, ,不變不變) )（2 2）桌面對磁鐵的支持）桌面對磁鐵的支持力力_（3 3）桌面對磁鐵的摩擦）桌面對磁鐵的摩擦力力_(_(有有, ,無無).).變大變小無NSF桌面對磁鐵的摩擦力桌面對磁鐵的摩擦力_(_(有有, ,無無) ) 方方向向_._.有水平向右當(dāng)導(dǎo)線通電的時候，以下情況：當(dāng)導(dǎo)線通電的時候，以下情況：FB例與練例與練NS例與練例與練S S N NNS （思考題）（思考題）例與練例與練判斷：確定電流受到的安培力方向判斷：確定電流受到的安培力方向I II I垂直紙面向外

6、垂直紙面向外安培力為安培力為0安培力為安培力為0II磁場磁場F F安安可能與什么因素有關(guān)可能與什么因素有關(guān)? ?如何研究與這些因素的關(guān)系如何研究與這些因素的關(guān)系? ?三、安培力的大小三、安培力的大小 安培力的大小與電流、磁場的方向安培力的大小與電流、磁場的方向關(guān)系有關(guān)：關(guān)系有關(guān)： 當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時, ,安培力為零安培力為零, ,當(dāng)二者垂直時當(dāng)二者垂直時, ,安培力最大安培力最大保持導(dǎo)線長度不變，保持導(dǎo)線長度不變，改變導(dǎo)線改變導(dǎo)線電流電流：FI FI22 FI33 IF 三、安培力的大小三、安培力的大小磁場I保持電流不變，保持電流不變，改變通電導(dǎo)線改變通電導(dǎo)線長度長度：FL

7、FL22FL33 LF 三、安培力的大小三、安培力的大小磁場I 安培力的大小還與磁場的強弱有關(guān)安培力的大小還與磁場的強弱有關(guān) 如何定量表示磁場的強弱呢？如何定量表示磁場的強弱呢？三、安培力的大小三、安培力的大小思考與討論思考與討論：常數(shù)ILF1、當(dāng)、當(dāng)電流增大電流增大時，時，安培力增大安培力增大2、當(dāng)在磁場中的直、當(dāng)在磁場中的直導(dǎo)線長度增大導(dǎo)線長度增大時，時， 安培力增大安培力增大3、當(dāng)、當(dāng)增大增大導(dǎo)線所在位置處的導(dǎo)線所在位置處的磁場的強度磁場的強度，安培力如何變化？安培力如何變化？結(jié)論：結(jié)論： FILIL 安培力增大，于是安培力增大，于是F與（與（ILIL)的比值變大了，故該比的比值變大了，

8、故該比值的大小反映了磁場的強弱值的大小反映了磁場的強弱磁場II ILF 定值即ILFIF ILF 與電場中與電場中F/qF/q類比類比描述磁場的描述磁場的強弱強弱四、磁感應(yīng)強度（四、磁感應(yīng)強度（B B）ILFB 通電導(dǎo)線（電流通電導(dǎo)線（電流I I）與磁場與磁場垂直垂直磁感應(yīng)強度的磁感應(yīng)強度的單位：單位：特斯拉特斯拉，符號是，符號是T TmANT11磁感應(yīng)強度的磁感應(yīng)強度的大?。捍笮。捍鸥袘?yīng)強度磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度1.1.物理意義：物理意義： 描述磁場的力的性質(zhì)的物理量描述磁場的力的性質(zhì)的物理量2 2、定義：、定義：垂直于垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安培

9、力培力F F，跟電流，跟電流I I和導(dǎo)線的長度和導(dǎo)線的長度L L的乘積的乘積的的比值比值叫磁感強度叫磁感強度3.3.定義式：定義式：B=F/ILB=F/IL適用條件：適用條件：1 1）勻強磁場）勻強磁場2 2）L L很短很短時的非勻強磁場時的非勻強磁場4.4.單位：單位：特斯拉特斯拉 簡稱特簡稱特符號是符號是T 1T=1N/Am5方向：磁感應(yīng)強度的方向與磁場方向：磁感應(yīng)強度的方向與磁場的方向一致的方向一致6類比：與電場強度類比類比：與電場強度類比思考與討論思考與討論有人根據(jù)有人根據(jù)B=F/ILB=F/IL提出：磁場中某點的提出：磁場中某點的磁感應(yīng)強度跟安磁感應(yīng)強度跟安培力（磁場力）成正比培力（

10、磁場力）成正比，跟電流和導(dǎo)線長度的乘積成，跟電流和導(dǎo)線長度的乘積成反比，這種提法有什么問題？錯在哪里？反比，這種提法有什么問題？錯在哪里？ (1)B (1)B是描述磁場本身性質(zhì)的物理量，是描述磁場本身性質(zhì)的物理量，與與I I、L L和和F F無關(guān)無關(guān)，某點的磁感強度某點的磁感強度B B 與該點是否放置通電導(dǎo)線也無關(guān)與該點是否放置通電導(dǎo)線也無關(guān)(2)(2)B B 的方向的方向不是不是F F 的方向的方向，是，是與與F F 垂直的垂直的方向方向(3)(3)磁感應(yīng)強度與磁感線磁感應(yīng)強度與磁感線: :疏密反映其大小疏密反映其大小, ,切線方向就是切線方向就是磁感應(yīng)強度方向磁感應(yīng)強度方向. .勻強磁場勻

11、強磁場: :磁感線平行且等距磁感線平行且等距安培力的大小安培力的大小BILF 條件：條件： 1 1、勻強磁場、勻強磁場 2 2、電流與磁場垂直、電流與磁場垂直方向關(guān)系：方向關(guān)系： 1 1、FI(FI(一定一定) ) 2 2、 FB (FB (一定一定) ) 3. B I 3. B IF F安安垂直紙面向里垂直紙面向里安培力的大小安培力的大小思考：思考： 如果電流方向與磁場方向不垂直，如果電流方向與磁場方向不垂直，而這之間有一個夾角而這之間有一個夾角 ，如圖所示，如圖所示，則安培力的大小如何？則安培力的大小如何？sinBILF sinB B 1 1、關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（、關(guān)于磁感應(yīng)

12、強度，下列說法正確的是（ ）A A、由、由B=F/ILB=F/IL可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小隨通電導(dǎo)線中電流大小隨通電導(dǎo)線中電流I I的減小而增大的減小而增大B B、由、由B=F/ILB=F/IL可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小隨通電導(dǎo)線長度大小隨通電導(dǎo)線長度L L的增大而減小的增大而減小C C、由、由B=F/ILB=F/IL可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度可知：磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小隨通電導(dǎo)線所受的磁場力大小隨通電導(dǎo)線所受的磁場力F F的增大而增大的增大而增大DD、磁場中某處、磁場中某處B=F/ILB=F/IL是定值，由磁場本身決

13、是定值，由磁場本身決定的。定的。例與練例與練磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B是由磁場本身決是由磁場本身決定的，與電流元定的，與電流元ILIL及其磁場力及其磁場力F F都都無關(guān)無關(guān)。與電場強度與電場強度E E類比類比。 2 2、垂直垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導(dǎo)線長磁場方向放入勻強磁場的通電導(dǎo)線長L=1cmL=1cm，電流強度，電流強度I=10AI=10A，若它所受的磁場力，若它所受的磁場力F=0.05NF=0.05N，求：，求： （1 1）該磁場的磁感應(yīng)強度）該磁場的磁感應(yīng)強度B B是多少？是多少？ （2 2）若導(dǎo)線中電流強度變?yōu)椋┤魧?dǎo)線中電流強度變?yōu)?A5A，導(dǎo)線所受到的，導(dǎo)線所受到的磁場力多大

14、？磁感應(yīng)強度磁場力多大？磁感應(yīng)強度B B又是多少？又是多少？ （3 3）若導(dǎo)線平行磁場方向放置，導(dǎo)線所受到的）若導(dǎo)線平行磁場方向放置，導(dǎo)線所受到的磁場力多大？磁感應(yīng)強度磁場力多大？磁感應(yīng)強度B B又是多少？又是多少？ 例與練例與練 3 3、關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（、關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（ ）A A、一小段通電導(dǎo)線放在、一小段通電導(dǎo)線放在B B為零的位置，那么它為零的位置，那么它受到的磁場力也一定為零受到的磁場力也一定為零 B B、通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)、通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)強度也一定為零強度也一定為零C C、放置在磁場中、放置在磁場中1m

15、1m長的通電導(dǎo)線，通過長的通電導(dǎo)線，通過1A1A的的電流，受到的磁場力為電流，受到的磁場力為1N1N，則該處的磁感應(yīng)強，則該處的磁感應(yīng)強度就是度就是1T1TDD、磁場中某處的、磁場中某處的B B的方向跟電流在該處受到磁的方向跟電流在該處受到磁場力場力F F的方向相同的方向相同 例與練例與練通電導(dǎo)線（電流通電導(dǎo)線（電流I I）與磁場）與磁場平行平行時，磁場力為時，磁場力為零零。通電導(dǎo)線（電流通電導(dǎo)線（電流I I）與磁場與磁場垂直垂直B B與與F F方向一定方向一定垂直垂直 4 4、有一小段通電直導(dǎo)線，長為、有一小段通電直導(dǎo)線，長為1cm1cm，電流強度，電流強度為為5A5A，把它置于磁場中某點，

16、受到的磁場力為，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為0.1N0.1N，則該點的磁感應(yīng)強度，則該點的磁感應(yīng)強度B B （ ） A A一定等于一定等于2T B2T B一定小于一定小于2T2T C C大于等于大于等于2T D2T D以上情況都有可能以上情況都有可能例與練例與練通電導(dǎo)線（電流通電導(dǎo)線（電流I I）與磁場）與磁場垂直垂直時所受磁場力時所受磁場力最大最大13.某地的地磁場大約是某地的地磁場大約是4.010-5 T，一根長為，一根長為500m的電線，電流為的電線，電流為10A，該導(dǎo)線可能受到的，該導(dǎo)線可能受到的安培力是安培力是A0.5N B. 0.1N C. 0.3N D. 0.4N 14.磁

17、場中一段磁場中一段2長的直導(dǎo)線，通過長的直導(dǎo)線，通過2.5A的電的電流時，受到的安培力為流時，受到的安培力為0.1N，則通電直導(dǎo)線中，則通電直導(dǎo)線中點處的磁感強度點處的磁感強度B可能是可能是A2T B.小于小于2T C.大于大于2T D.零零 13長長10厘米厘米，通過，通過3安培安培電流的直導(dǎo)線，放電流的直導(dǎo)線，放在勻強磁場中，調(diào)整它的方向，其受到的磁場在勻強磁場中，調(diào)整它的方向，其受到的磁場力在力在0-0.03牛牛之間變化，則該磁場的磁感應(yīng)強之間變化，則該磁場的磁感應(yīng)強度為度為 特。特。 答案答案:0.1T1212如圖表示放在勻強磁場里通電直導(dǎo)線的幾如圖表示放在勻強磁場里通電直導(dǎo)線的幾種情

18、況：磁場種情況：磁場B=0.60TB=0.60T，導(dǎo)線長，導(dǎo)線長L=50cmL=50cm，導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流中電流I=4AI=4A，其它條件見圖標(biāo)出圖中各種情，其它條件見圖標(biāo)出圖中各種情況中導(dǎo)線所受安培力的方向，并計算它的大小況中導(dǎo)線所受安培力的方向，并計算它的大小 I B B I I B I B I I B I B I 300 B 300 300 將一段將一段很短很短的的通電導(dǎo)線（通電導(dǎo)線（電流電流I I與導(dǎo)線長度與導(dǎo)線長度L L的乘的乘積積ILIL叫叫電流元電流元）垂直垂直放入磁場中。放入磁場中。通電導(dǎo)線將受到通電導(dǎo)線將受到磁場的作用力。磁場的作用力。相當(dāng)于電場中相當(dāng)于電場中的的檢驗電荷檢驗電荷。安培力的運用安培力的運用 如圖是一個測定磁感應(yīng)強度如圖是一個測定磁感應(yīng)強度B的裝置，在天平