【課件】1.1安培力及其應(yīng)用課件-高二下學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

1、v物理學(xué)中，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力物理學(xué)中，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力安培力安培力v安培力是以安培的名字命名的，因?yàn)樗芯看艌?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(xiàn) 一、安培力一、安培力實(shí)驗(yàn)裝置探究：探究：導(dǎo)線受力導(dǎo)線受力方向與那些因素有關(guān)？方向與那些因素有關(guān)？1.改變電流方向2.改變磁場(chǎng)方向?qū)Ь€受力方向是否變化受力方向改變受力方向改變只改變磁場(chǎng)方向只改變磁場(chǎng)方向只改變電流方向只改變電流方向電流和磁場(chǎng)方向都變化電流和磁場(chǎng)方向都變化受力方向不變受力方向不變受力方向改變受力方向改變安培力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)安培力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)結(jié)論：左手定則：左手定則：伸開左手，使拇指與其伸開左手，使拇指

2、與其余四個(gè)手指垂直，并且余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線垂直從掌內(nèi)。讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，并使四指指向心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。的方向?？偨Y(jié)：安培力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的平面圖畫法v用“ ”表示磁感線垂直紙面向外v用“”表示磁感線垂直紙面向里v用“ ”表示電流垂直紙面向外v用“ ”表示電流垂直紙面向里安培力的大?。?）IB時(shí)，電流所受的安培力最大,F=BIL（2）IB時(shí)，電流所受的安培力最小，F(xiàn)=0（3）當(dāng)導(dǎo)

3、線方向與磁場(chǎng)方向成時(shí)，安培力介于最大值和最小值之間：F安=BILsin 1、大?。寒?dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的大小，與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比，與電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。2、公式：F=BILsinBIBB）對(duì)公式F=BIL的理解（1）B垂直于I,勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直導(dǎo)線（2）不垂直變垂直(分解B，或投影L)（3）彎曲導(dǎo)線變成直導(dǎo)線，L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度若是彎曲導(dǎo)線，可視為起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條通電直導(dǎo)線。NFFB判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向S判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向NFBFSIBFBB安培力安培力F

4、的方向的方向總是垂直于電總是垂直于電流流I 與磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B 所確定的平面所確定的平面F、B、I方向關(guān)系示意圖BIFB與與I垂直，垂直，F(xiàn) 垂直于垂直于 B 和和 I 所決定的平面所決定的平面當(dāng)B與I不垂直時(shí)F、B、I的關(guān)系示意圖BIFBB總結(jié)：不管總結(jié)：不管B與與I是否垂直，是否垂直，F(xiàn)都垂直于都垂直于B和和I所決定的平面所決定的平面例題例題1 1：畫出圖中通電導(dǎo)線所受安培力的方向。：畫出圖中通電導(dǎo)線所受安培力的方向。注意：使用哪只手來(lái)判斷呢？注意：使用哪只手來(lái)判斷呢？FFFBFBF分析受到的安培力時(shí)分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖要善于把立體圖, 改畫成易于分析受力的平面圖形改

5、畫成易于分析受力的平面圖形.aBbBba把下列立體圖演變成平面圖把下列立體圖演變成平面圖bBa.FF=BIL.BFB.F=BIL bBa例例. 一段通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流一段通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流方向自上而下，如圖所示在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向自上而下，如圖所示在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180的過(guò)程中，導(dǎo)線受到的安培力的過(guò)程中，導(dǎo)線受到的安培力()A大小不變，方向不變大小不變，方向不變B大小由最大減小到零再增至最大，方向時(shí)刻改變大小由最大減小到零再增至最大，方向時(shí)刻改變C大小由最大減小到零再增至最大，方向不變大小由最大減小到零

6、再增至最大，方向不變D大小由最大減小到零再增至最大，方向由垂直紙面向外變?yōu)榇勾笮∮勺畲鬁p小到零再增至最大，方向由垂直紙面向外變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶镏奔埫嫦蚶锎鸢福篋思考：請(qǐng)你應(yīng)用左手定則分析兩平行直導(dǎo)線間的作用力方向。ABDCABDC平行直導(dǎo)線間的相互作用：同向電流互相吸引；異向電流互相排斥。思考：如圖所示，通電直導(dǎo)線AB固定，CD可以自由移動(dòng)，請(qǐng)你判斷通電后CD的運(yùn)動(dòng)情況兩相交直導(dǎo)線間的相互作用：有轉(zhuǎn)到同向的趨勢(shì)。ABDCFF2 2、電流表的工作原理、電流表的工作原理 1 1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平

7、面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，電流通過(guò)線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其 大小大小隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而增大，當(dāng)這種阻大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線圈停止相平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。 如圖所示為電流天平，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與線圈平面垂直當(dāng)線圈中通過(guò)方