高二物理：61《探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用》課件(1)(魯科版選修3-1)

想一想

在奧斯特實(shí)驗(yàn)中我們知道了電流對(duì)磁體有力的作用，反過(guò)來(lái)，磁體對(duì)電流有無(wú)力的作用呢？如果我們把通電導(dǎo)體在放在磁場(chǎng)中會(huì)有怎樣的現(xiàn)象？

程溪中學(xué)林清龍?zhí)骄看艌?chǎng)對(duì)電流的作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論閉合開(kāi)關(guān)，原來(lái)靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動(dòng).此時(shí)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變.根據(jù)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)受到力的作用.

我們把磁場(chǎng)對(duì)放于其中的通電的導(dǎo)線有力的作用，這個(gè)力叫安培力．

安培（1775～1836年）法國(guó)物理學(xué)家，安培從小就具有驚人的記憶力，尤其在數(shù)學(xué)方面有非凡的天賦。他十三歲就能理解有關(guān)圓錐曲線的原理，并發(fā)表了第一片數(shù)學(xué)論文，論述了螺旋線。他年輕時(shí)生活清貧，曾在中學(xué)教數(shù)學(xué)。他的興趣是多方面的，他對(duì)不但鉆研數(shù)學(xué)，而且對(duì)物理學(xué)、化學(xué)、心理學(xué)、論理學(xué)等都感興趣。他在物理學(xué)方面主要貢獻(xiàn)是對(duì)電磁學(xué)的基本原理有重要的發(fā)現(xiàn)，如安培定律、安培定則和分子電流等。1814年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院士，1827年被評(píng)為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他還是柏林、斯哥德?tīng)柲Φ瓤茖W(xué)院的院士。探究一：安培力大小猜猜看：通電導(dǎo)線所受到的安培力與什么因素有關(guān)？

1.磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度

2.電流的大小

3.通電導(dǎo)線長(zhǎng)度

4.磁場(chǎng)與電流間的夾角….探究過(guò)程：用控制變量法完成三個(gè)探究任務(wù)：任務(wù)一：保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱和導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，研究

安培力大小與電流強(qiáng)度間的關(guān)系。任務(wù)二：保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱和電流強(qiáng)度不變，研究

安培力大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度間的關(guān)系。任務(wù)三：保持電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，研究

安培力大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱間的關(guān)系。影響安培力因素實(shí)驗(yàn)控制變量法

精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，還與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比。

F的單位為牛頓（N），I的單位為安培（A），

B的單位為特斯拉（T），L的單位為米（m）結(jié)論：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，安培力的大小正比于電流強(qiáng)度I

、磁感應(yīng)強(qiáng)度B

和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積F

∝BILF=BIL

F=kBIL

1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)：結(jié)論：F=BIL2.當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí)：B1B2F=BILsinθ3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)：閉合開(kāi)關(guān)時(shí)導(dǎo)體不動(dòng)F=03）當(dāng)I與B有夾角時(shí)，F(xiàn)=BIL

sin（將B分解成B⊥和B∥，其中F=B⊥IL=BILsinθ）BIBIBI1）當(dāng)I

B，F(xiàn)=BIL2）當(dāng)I

//B，F(xiàn)=0例題：課本P11600.02N0.02N例.將長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小IBIB30°IB探究一：安培力方向

猜猜看，安培力的方向與哪些因素有關(guān)？安培力方向改變改變不變只交換磁極位置只改變電流方向受力方向受力方向同時(shí)改變電流和磁場(chǎng)方向受力方向1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。一起來(lái)總結(jié)2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。這個(gè)力的方向既與電流方向垂直，又與磁場(chǎng)方向垂直。IBF伸開(kāi)左手四指是電流方向手心對(duì)著磁感線來(lái)的方向大姆指是磁場(chǎng)力方向安培力的方向判定——左手定則F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I所在的平面（B和I可以有任意夾角）I安培力F的方向總是垂直于電流I與磁感應(yīng)強(qiáng)度B所確定的平面BFBB練習(xí)：下圖中表示通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況，請(qǐng)標(biāo)出電流方向或磁場(chǎng)力方向。BFBBFF×F無(wú)BB判斷：確定電流的受力方向、磁場(chǎng)的方向、電流的方向??FFI×FIFFFIFIBFIBααBBIFαBI判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向30°FFIIIBBB

無(wú)無(wú)FFF同向電流F反向電流同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:例.如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況將是()A.靜止不動(dòng)B.向紙外平動(dòng)C.N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)D.N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)C例2

如圖，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說(shuō)法正確的是：A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C．磁鐵對(duì)桌面的壓力不變D．以上說(shuō)法都不可能NSI磁場(chǎng)如圖所示；由左手定則判斷通電導(dǎo)線受到向下的安培力作用；由牛頓第三定律可知，通電導(dǎo)線對(duì)磁鐵有反作用力向上；NSIBFF’磁鐵對(duì)桌面壓力減小，選A例題如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直傾角為θ的光滑導(dǎo)軌放置，整