【公開課】磁場對通電導(dǎo)線的作用力+課件高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

§1.1

磁場對通電導(dǎo)體的作用力高二物理（人教版2019）選擇性必修第二冊第一章

安培力與洛倫茲力知識回顧：1.如何用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向？2.描述磁場強弱的物理量是哪一個？如何計算？磁感應(yīng)強度神奇的旋轉(zhuǎn)液體

在飽和食鹽水液面上撒上漂浮物，然后將容器放在磁體上，在接通電源后，同學(xué)們可以觀察到什么現(xiàn)象，如何解釋現(xiàn)象形成的原因？觀察：在本實驗的物理環(huán)境中哪些物理量具有方向性？思考：安培力的方向與情景中其他物理量的方向有關(guān)嗎？定義：把通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力。探究過程：1、提問：安培力的方向與磁場方向和電流方向是否有關(guān)

2、猜測或假設(shè)

（

有關(guān)）3、設(shè)計并進(jìn)行實驗

（控制變量法）

4、得出結(jié)論科學(xué)探究：

通電導(dǎo)體在磁場中受力方向的影響因素新課講授實驗現(xiàn)象與記錄：探究序號123觀察記錄實驗結(jié)論安培力方向與磁場方向、電流方向都有關(guān)，并且垂直于磁場和電流確定的平面。磁場方向向上，電流方向向右時。磁場方向向下，電流方向向右時。磁場方向向下，電流方向向左時。SNSNSN一、安培力方向的判斷方法左手定則：伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直;讓磁感應(yīng)線從掌心垂直進(jìn)入,并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是安培力的方向。NNNSSSIBIB【練習(xí)1】判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向30°IIBBBI×BI×BI側(cè)視圖θ【練習(xí)2】首先應(yīng)畫出下圖的側(cè)視圖，便于進(jìn)行受力分析由

得到安培力的大小計算式F安=ILB。在磁場中放置長為L的一段導(dǎo)線，而通過的電流為I時判斷安培力的方向。由前面可知：當(dāng)B?I時，F(xiàn)安=ILB當(dāng)B∥I時，無法判斷方向，F(xiàn)=0那么，如果通電導(dǎo)線與磁場方向既不平行也不垂直呢？二、安培力的大小IBB//B⊥θF安=ILB⊥=ILBsinθ1、當(dāng)B//I時，θ=0°

sin0°=0，F(xiàn)＝02、當(dāng)B⊥I時，θ=90°sin90°＝1，F(xiàn)＝BIL根據(jù)剛才所學(xué)給我們提供了方法，我們應(yīng)該把磁感應(yīng)強度B按照垂直和平行于電流方向分解為兩個分量：①垂直導(dǎo)線分量為B⊥=Bsinθ②平行導(dǎo)線分量為B//=Bcosθ二、安培力的大小對公式

F安=BILsinθ的理解（1）僅適用于勻強磁場（2）F安大小還與B、I方向的夾角正弦值sinθ有關(guān)。（4）L指的是“有效長度”，等于連接兩端點線段的長度。相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。（3）F安方向總是垂直于B、I組成的平面。1、下列說法正確的是()A．磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間總是互相垂直的B．磁場方向一定與安培力方向垂直，但電流方向不一定與安培力方向垂直C．磁場方向不一定與安培力方向垂直，但電流方向一定與安培力方向垂直D．磁場方向不一定與電流方向垂直，但安培力方向一定既與磁場方向垂直，又與電流方向垂直【答案】D【解析】電流放入磁場中，不管電流與磁場是否垂直，安培力均垂直磁場和電流所確定的平面，即安培力總是垂直磁場方向，安培力總是垂直電流向。課堂練習(xí)2、長度為20cm的通電直導(dǎo)線放在勻強磁場中，電流的強度為1A，受到磁場作用力的大小為2N，則磁感應(yīng)強度B應(yīng)符合()A.B＝10TB.B≥10TC.B≤10T

D.不能確定【答案】B

1、分析受力：只受安培力與重力，并且平衡。由左手定則可知，電流方向為從a到b。Iab2、列安培力與重力平衡的關(guān)系式Fmg高二物理（人教版2019）4.如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌的間距為L，其上垂直導(dǎo)軌放置長度為2L的金屬棒，當(dāng)導(dǎo)軌左側(cè)接上電源時，金屬棒通過的電流為I，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面的夾角為

θ

，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：⑴金屬棒受到的安培力大??；

⑵金屬棒受到的摩擦力大小．一、首先畫出立體圖的側(cè)視圖二、受力分析1、按序分析出導(dǎo)體受到的幾個力3、由F=ILBsinθ求出安培力。4、由平衡力知識求得摩擦力2、并將安培力在水平方向上分解

4、如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為45°，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計)θNBGFNF安B三、受力分析二、逆向思維：R1、按序分析出導(dǎo)體受到的幾個力2、將重力在水平方向上分解3、由平衡力知識求得安培力一、首先畫出立體圖的側(cè)視圖→I

1、磁電式電流表的構(gòu)造：極靴線圈2、磁電式電流表的工作原理：①.線圈在輻向的磁場中與磁感線平行，安培力方向總是垂直線圈平面。②.輻向磁場會使指針偏轉(zhuǎn)角θ∝I，使得表盤刻度均勻分布。三、安培力的應(yīng)用：磁電式電流表平行通電直導(dǎo)線間安培力的分析：F1F2F1F2結(jié)論：同向電流相互吸引；反向電流相互排斥。F1F1安培力的方向判定方法：左手定則特點：垂直于B和I確定的平面安培力的大小

安培力的應(yīng)用——磁電式電流表極靴線圈

作業(yè)：