【物理】磁场对通电导线的作用力 2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、1.1 磁场对通电导磁场对通电导线的作用力线的作用力学习目标1、知道什么是安培力，知道安培力的方向与哪些因素有关。2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。3、会推导安培力公式F=BILsin，并能利用这个公式计算具体场景下安培力的大小。4、了解磁电式电流表的工作原理。导入思考 这是一个电动机，你知道它的工作原理是什么？会用到什么物理知识？内容讲解一、光的衍射探究：问题一：通电后，发生什么方向问题二：交换磁极位置，改变磁场方向，导线受力的方向是否改变?问题三：改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？问题四：分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系。一、光的衍

2、射 我们把安培力的方向和磁感应强度B的方向、电流I的方向画出来，如图，我们来分析三者的方向有什么关系？答：安培力的方向和磁感应强度的方向、电流的方向垂直。一、光的衍射左手定则：伸开伸开左手左手，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。一、光的衍射思考1：如果电流方向与磁场方向不垂直，那么安培力方向与什么有关系呢？答：安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，即总有FI和FB,即F垂直于B、I决定的平面。一、光的衍射思考2：已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向唯一确

3、定吗？答：不确定。如上图，角可以是不确定的。六、注意事项安培定则(右手螺旋定则)左手定则用途判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向适用对象直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中应用方法拇指指向电流的方向四指弯曲的方向表示电流的环绕方向磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向结果四指弯曲的方向表示磁感线的方向拇指指向轴线上磁感线的方向拇指指向电流受到的磁场力的方向安培定则、左手定则的比较：一、光的衍射问题：在匀强磁场B中，导线中的电流为I，当磁感应强度B的方向与导线成角时，(如图)导线所受安培力F应怎样求解?答：把磁感应强度B正交分解：与导线垂直的分量B1Bsin，与导线平行的分量B2Bco

4、s，B2对通电导线产生作用力为0，通电导线所受安培力仅由B1决定，即FIlB1，将B1Bsin代入得：FBIlsin。一、光的衍射F=IlBsin的理解：1.公式F=IlBsin 中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度,不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响。2.公式F=IlBsin 中l指的是导线在磁场中的“有效长度”,弯曲导线的有效长度l,等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿l由始端流向末端。二、衍射光栅 电荷在电场中一定会受到静电力作用，但是通电导线在磁场中不一定受安培力作用。当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用。易错点拨：二、衍射光栅观察磁电式电

5、流表，它由哪些构件组成的呢？为什么电流计的指针会发生偏转？如何判断电流的大小和方向？磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。例题分析三、例题分析 例1.在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是()解析：根据左手定则可知A、B、D正确；C图中电流和磁场方向平行，不受安培力，故C错误。答案：CC三、例题分析 例2.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I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIlC解析：根据公式F=IlBsin 可知A、B、D错误；所以选C。三、例题分析例3.如图所示，两光滑的平行金属轨道与水平面成角，两轨道间距为L，一金属棒垂直两轨道水平放置。金属棒质量为m，电阻为R，轨道上端的电源电动势为E，内阻为r。为使金属棒能静止在轨道上，可加一方向竖直向上的匀强磁场，则该磁场的磁感应强度B应是多大？解析：导体棒受力分析如图所示，四、总结谢谢！谢谢！