安培力_磁感應(yīng)強度課件

1、磁場對的作用力叫做安培力。1、大?。?勻強磁場中，BL：勻強磁場中，B與L有夾角時：FBILsinFBIL 勻強磁場中，BL：0F 2、方向：F安B ，F(xiàn)安I（L）判斷：左手定則安培力的特點：安培力的特點：垂直于垂直于B和和L決決定的平面，定的平面，即垂即垂直于直于B和和L例.畫出圖中各磁場對通電導(dǎo)線的安培力的方向和大小FFF 垂直磁場的彎曲導(dǎo)線有效長度為導(dǎo)線始末兩端的直線長度.下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是線的作用力，其中正確的是()IBFIBFIFBBBIFBI練習(xí)： 1、分析受到的安培力時,要善于把立體圖,改畫成易于分析受力的平面

2、圖形 2、注意磁場和電流的方向是否垂直應(yīng)用安培力應(yīng)應(yīng)用安培力應(yīng)注意的問題注意的問題bBaFF=BIL.BF=BIL.BF bBa立體圖側(cè)視圖BFBFEBEB側(cè)視圖立體圖通電矩形線框通電矩形線框abcd與長直與長直通電導(dǎo)線通電導(dǎo)線MN在同一平面在同一平面內(nèi)，如圖所示，內(nèi)，如圖所示，ab邊與邊與MN平行關(guān)于平行關(guān)于MN的磁場對線的磁場對線框的作用力，下列說法正確框的作用力，下列說法正確的是的是()A線框有兩條邊所受的安培力方向相同線框有兩條邊所受的安培力方向相同B線框有兩條邊所受的安培力大小相等線框有兩條邊所受的安培力大小相等C線框所受的安培力的合力方向向左線框所受的安培力的合力方向向左D線框所受

3、的安培力的合力方向向右線框所受的安培力的合力方向向右1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運動情況五、安培力的應(yīng)用：判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下的運動方向問題同向相吸異向相斥例：平行電流自由固定FF 例.一根導(dǎo)線固定不動,另一根導(dǎo)線可自由移動.通如圖電流時,自由導(dǎo)線如何運動? NSIFFNSF例：在傾斜角為的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應(yīng)強度B為_. XBNSF1.繩子拉力_ (變大,變小,不變)變大變小無NSF1.桌面對磁鐵的摩擦力_(有,無)有水平向右鞏固練習(xí)1、F2

4、.桌面對磁鐵的支持力_3.桌面對磁鐵的摩擦力_(有,無).2.方向_ .例.如圖在磁感強度為2T的勻強磁場中,一與水平面成37度角的導(dǎo)電軌道,軌道上放一可移動的金屬桿ab，電源電動勢為E=10伏,內(nèi)阻r=1歐,ab長L=0.5m,質(zhì)量m為0.2kg,桿與軌道間的摩擦因數(shù) u=0.1,求接在軌道中的可變電阻R在什么范圍內(nèi), 可使ab桿在軌道上保持靜止?(桿與軌道的電阻不計)baBGFNf(1) 摩擦力沿斜面向上:mgsin =Fcos+fN=mgcos+Fsinf=uN(2) 摩擦力沿斜面向下 mgsin+f=Fcos N=mgcos+Fsin f=uNF=(mgsin+umgcos)/(cos

5、-usin)F=（mgsin-umgcos)/(cos+usin) 例.將質(zhì)量為m，電阻為R的通電導(dǎo)體MN置于傾角為的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，電源電動勢為E，內(nèi)阻為 r ，當(dāng)導(dǎo)體AB恰好MNB靜止時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=？ 例.電磁炮是一種正在研制的一種新武器,它的主要原理如圖所示,1982年澳大利亞國產(chǎn)大學(xué)制成了能把2.2g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10m/S的電磁炮（常規(guī)炮彈約為2m/s)若軌道寬為2m,長為100m,通過的電流為10A,則軌道間所加的勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大?磁場力的最大功率多大？BIIEF例：如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細(xì)線將金屬棒ab懸持在水平位

6、置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細(xì)線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細(xì)線對金屬棒拉力變?yōu)榱?，可采用哪些方法?( )（A）適當(dāng)增大電流I （B）將電流反向并適當(dāng)改變大?。–）適當(dāng)增大磁場（D）將磁場反向并適當(dāng)改變大小ACACa ab bI I例：如圖所示，在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，有兩根相同的彈簧，下面掛一條長為0.5m，質(zhì)量為0.1kg的金屬棒MN，此時彈簧伸長10cm，欲使彈簧不伸長則棒上應(yīng)通過的電流的大小和方向如何？MNIB二.磁感應(yīng)強度（B） 在磁場中垂直磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積的叫做磁感應(yīng)強度。符號B1.定義：2、公式：FBIL3、單位：

7、 1N/A.m=1特斯拉（T）通電導(dǎo)線磁場方向磁感應(yīng)強度B與F、I、L無關(guān)，只由磁場本身決定。二、磁感應(yīng)強度B適合勻強磁場。4、磁感應(yīng)強度B是矢量方向為該點的磁場方向。矢量疊加法則。二、磁感應(yīng)強度BI I2 2I I3 3I I1 1 例.如圖：O點磁場大小和方向？oabdc三、勻強磁場1、定義： 各點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同的磁場叫做勻強磁場。2、磁感線是等距、平行的直線。 3、產(chǎn)生： 通電螺線管內(nèi)部磁場是勻強磁場。 距離很近的正對異性磁極之間的磁場是勻強磁場。關(guān)于磁感應(yīng)強度關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的，下列說法中正確的是是 ()A磁場中某點磁場中某點B的大小，跟放在該點的的大小

8、，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)試探電流元的情況有關(guān)B磁場中某點磁場中某點B的方向，跟放在該點的的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致試探電流元所受磁場力方向一致C在磁場中某點的試探電流元不受磁在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點場力作用時，該點 B值大小為零值大小為零D在磁場中磁感線越密集的地方，磁在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大感應(yīng)強度越大關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是 ()A一小段通電導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到的磁場力也一定為零 B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C放置在磁場中1 m長的通電導(dǎo)線，通過1 A的電流，受到的磁場力為

9、1 N，則該處的磁感應(yīng)強度就是1 TD磁場中某處的B的方向跟電流在該處受到的磁場力F的方向相同如圖，兩根相互平如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電通有方向相反的電流流I1和和I2，且，且I1I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點且面內(nèi)的四點且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；與兩導(dǎo)線共面；b點在兩導(dǎo)線之間，點在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)的連線與導(dǎo)線所在平面垂直，磁感應(yīng)強度可能為線所在平面垂直，磁感應(yīng)強度可能為零的點是零的點是 ()A. .a點點 B. .b點點 C. .c點點 D. .d點點在勻強磁場中某處在勻強磁場中某處P放一個長度為放

10、一個長度為L20 cm，通電電流，通電電流I0.5 A的直的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力F1.0 N，其方向豎直向上，現(xiàn)將，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則P處處磁感應(yīng)強度為磁感應(yīng)強度為 ()A零零B10 T，方向豎直向上，方向豎直向上C0.1 T，方向豎直向上，方向豎直向上D10 T，方向肯定不是豎直向上，方向肯定不是豎直向上引申1：欲使它靜止在斜面上, 外加磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為_,方向_.引申2：欲使它靜止在斜面上,且對斜面無壓力, 外加磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為_, 方向_.XGNFB mgsin=BIL B

11、=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB課堂探究突破考點第1課時本課欄目開關(guān)(2011杭州高三檢測杭州高三檢測)如圖如圖811所示，所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框，線框平通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平平動動)通電導(dǎo)線，則穿過線框的磁通量將通電導(dǎo)線，則穿過線框的磁通量將圖圖8112 ()A逐漸增大逐漸增大 B逐漸減小逐漸減小C保持不變保持不變 D不能確定不能確定解析解析離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，電流產(chǎn)生的磁場越弱，穿過線圈的磁離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，電流產(chǎn)生的磁場越弱，穿過線圈的磁感線條數(shù)越少，磁通量逐漸減小，故只有感線條數(shù)越少，

12、磁通量逐漸減小，故只有B正確正確答案答案B(2012武漢模擬武漢模擬)如圖如圖812所示，正方形線所示，正方形線圈圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為，匝數(shù)為N，過，過ab中點和中點和cd中點的連線中點的連線OO恰好位于垂直紙面恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應(yīng)強度為向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為，則穿過線圈的磁通量為 ()圖圖8124答案答案A有兩根長直導(dǎo)線有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖互相平行放置，如圖814所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖示的平面內(nèi)，示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線的中點為兩根

13、導(dǎo)線連線的中點，點，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們?yōu)閮筛鶎?dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線的中垂線上，且與在兩導(dǎo)線的中垂線上，且與O點的距離相點的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同【變式【變式1】圖圖814的恒定電流的恒定電流I，則關(guān)于線段，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是中正確的是 ()AM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同BM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C在線段在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零

14、D在線段在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零上只有一點的磁感應(yīng)強度為零(2011江蘇徐州模擬江蘇徐州模擬)如圖如圖819所所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中心且垂直線圈平面當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是方向的電流后，線圈的運動情況是【變式【變式3】圖圖819()A線圈向左運動線圈向左運動B線圈向右運動線圈向右運動C從上往下看順時針轉(zhuǎn)動從上往下看順時針轉(zhuǎn)動D從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上一條形磁鐵放在水平桌

15、面上，它的上方靠方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒，圖體棒，圖8111中只畫出此棒的截中只畫出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙【變式【變式4】圖圖8111內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是 ()A磁鐵對桌面的壓力減小磁鐵對桌面的壓力減小B磁鐵對桌面的壓力增大磁鐵對桌面的壓力增大C磁鐵受到向右的摩擦力磁鐵受到向右的摩擦力D磁鐵受到向左的摩擦力磁鐵受到向左的摩擦力解析解析如圖所示，對導(dǎo)體棒，通電如圖所示，對導(dǎo)體棒，通電后，由左手定則判斷出導(dǎo)體棒受到后，由左手定則判斷出導(dǎo)體棒受到斜向左下的安培力

16、，由牛頓第三定斜向左下的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上，所以在通電的一瞬間，磁鐵對桌面的壓力減應(yīng)斜向右上，所以在通電的一瞬間，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確正確答案答案AD如圖如圖8112所示，條形磁所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平于斜面的輕彈簧拉住而平衡，衡，A為水平放置的直導(dǎo)線為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁的截面，導(dǎo)線中無電流時磁【變式【變式5】圖圖8112鐵對斜面的壓力為鐵對斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙

17、面向外的電流；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是伸長量的說法中正確的是 ()AFN1FN2，彈簧的伸長量增大，彈簧的伸長量增大DFN1FN2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小解析解析在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線A處的一條磁感線，其方向處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導(dǎo)線是斜向左下方的，導(dǎo)線A中的電流垂直紙面向外，由左手中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線定則可判

18、斷導(dǎo)線A必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即對斜面的壓力減小，即FN1FN2，同時，由于導(dǎo)線，同時，由于導(dǎo)線A比較靠比較靠近近N極，安培力的方向與斜面的夾角小于極，安培力的方向與斜面的夾角小于90，所以對磁，所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為C.答案答案C5.轉(zhuǎn)換思維法轉(zhuǎn)換思維法與安培力有關(guān)的力學(xué)綜合問題的求解與安培力有關(guān)的力學(xué)綜合問題的求解 轉(zhuǎn)換思維法即在物理問題中通過對研