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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 磁场对通电导线的作用力获奖ppt课件
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2.1.1 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。 2.1.2 通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 2.1.3 能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。
这个力的方向该如何判断？它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关？
探究安培力的方向与哪些因素有关？
安培力方向与磁场方向、电流方向有关
结论：安培力方向与磁场方向、电流方向有关，且安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直
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个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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（如图）。这就是判定通电导线在磁场中受力方向的左手定则。
探究平行通电直导线之间的相互作用？
你能否用左手定则解释两条通电导线的相互作用可能出现的情况？
同向电流相互吸引反向电流相互排斥
当通电导线与磁场方向成夹角θ时
B⊥＝ Bsin θ B// ＝ Bcs θ
B// 对通电导线没有作用力，导线所受的安培力只是 B⊥ 产生的。一般情况下安培力的表达式：
磁电式电流表结构：蹄形磁铁、极靴、螺旋弹簧、刻度盘、铁芯和线圈及指针一起转动
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十 微安到几毫安）
工作原理：通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生偏转。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；线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
例1 关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A．F、B、I三者必定均相互垂直B．F必定垂直B、I，但B不一定垂直IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
例2 试确定图甲、乙、丙、丁中导体所受安培力的方向，图戊中电流的方向。
例3 画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
例4 画出通如图所示,长为2l 的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在该导线中通以大小为l 的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A.0 C.BIl D.2BIl
分析：V形通电导线的等效长度为图中虚线部分,所以F= BIl,故选C。
例5 如图所示,在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受的安培力的大小。
答案:A.IlBcs α B.IlB C.2BIR D.0
例6 图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,如图乙所示,边长为l 的正方形线圈中通以电流l，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向里,a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B,则( )A.该磁场是匀强磁场B.该线圈的磁通量为Bl2C.a导线受到的安培力方向向下D.b导线受到的安培力大小为IlB
分析：该磁场明显不是匀强磁场,匀强磁场应该是一系列平行的磁感线,方向相同,故A错误;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,故B错误;a导线电流向外,磁场向右,根据左手定则,安培力向上,故C错误;导线b始终与磁感线垂直,故受到的安培力大小一直为IlB,故D正确。
做一做《1.1磁场对通电导线的作用力》同步练习题
人教版高中物理选择性必修二
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2.1.1 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。 2.1.2 通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 2.1.3 能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。
这个力的方向该如何判断？它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关？
探究安培力的方向与哪些因素有关？
安培力方向与磁场方向、电流方向有关
结论：安培力方向与磁场方向、电流方向有关，且安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直
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个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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（如图）。这就是判定通电导线在磁场中受力方向的左手定则。
探究平行通电直导线之间的相互作用？
你能否用左手定则解释两条通电导线的相互作用可能出现的情况？
同向电流相互吸引反向电流相互排斥
当通电导线与磁场方向成夹角θ时
B⊥＝ Bsin θ B// ＝ Bcs θ
B// 对通电导线没有作用力，导线所受的安培力只是 B⊥ 产生的。一般情况下安培力的表达式：
磁电式电流表结构：蹄形磁铁、极靴、螺旋弹簧、刻度盘、铁芯和线圈及指针一起转动
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十 微安到几毫安）
工作原理：通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生偏转。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；线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
例1 关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A．F、B、I三者必定均相互垂直B．F必定垂直B、I，但B不一定垂直IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
例2 试确定图甲、乙、丙、丁中导体所受安培力的方向，图戊中电流的方向。
例3 画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
例4 画出通如图所示,长为2l 的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在该导线中通以大小为l 的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A.0 C.BIl D.2BIl
分析：V形通电导线的等效长度为图中虚线部分,所以F= BIl,故选C。
例5 如图所示,在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受的安培力的大小。
答案:A.IlBcs α B.IlB C.2BIR D.0
例6 图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,如图乙所示,边长为l 的正方形线圈中通以电流l，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向里,a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B,则( )A.该磁场是匀强磁场B.该线圈的磁通量为Bl2C.a导线受到的安培力方向向下D.b导线受到的安培力大小为IlB
分析：该磁场明显不是匀强磁场,匀强磁场应该是一系列平行的磁感线,方向相同,故A错误;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,故B错误;a导线电流向外,磁场向右,根据左手定则,安培力向上,故C错误;导线b始终与磁感线垂直,故受到的安培力大小一直为IlB,故D正确。
做一做《1.1磁场对通电导线的作用力》同步练习题
人教版高中物理选择性必修二
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