物理選修滬科版探究安培力精品課件

1、5.4 磁場對電流的作用磁場對電流的作用 探究安培力探究安培力21、安培力、安培力：磁場對電流的作用力稱為安培力磁場對電流的作用力稱為安培力。一一. .安培力的方向安培力的方向左手定則：左手定則：伸開伸開左手左手，使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直，讓，使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線穿磁感線穿入手心入手心，使，使四指指向電流的方向四指指向電流的方向，這時(shí)，這時(shí)拇指拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方安培力的方向。向。 2、安培力方向確定：用、安培力方向確定：用左手定則左手定則【例題例題1】畫出圖中第三者的方向。畫出圖中第三者的方向。 由左手定則作答由

2、左手定則作答FFFF【注意注意】安培力的方向永遠(yuǎn)與導(dǎo)線垂直。安培力的方向永遠(yuǎn)與導(dǎo)線垂直。3【例題例題2】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。【答案答案】做剖面圖，做剖面圖，由左手定則作答。由左手定則作答。【注意注意】安培力的方向永遠(yuǎn)與導(dǎo)線垂直。安培力的方向永遠(yuǎn)與導(dǎo)線垂直。41 1）再定義：）再定義：垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F F 跟電跟電流流 I I和導(dǎo)線的和導(dǎo)線的長度長度 L的乘積的乘積ILIL的比值叫做磁場中該處的磁感應(yīng)強(qiáng)的比值叫做磁場中該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度度B B。與穿過垂直于磁場方向的單位面積上的磁通量

3、劃等號(hào)與穿過垂直于磁場方向的單位面積上的磁通量劃等號(hào)定義式定義式：FBI l適用條件：適用條件：B BI I ( (l l) )4）方向特點(diǎn)：）方向特點(diǎn)：2）意義：）意義：從力的性質(zhì)出發(fā)從力的性質(zhì)出發(fā)表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量NSNSBBB B 的方向與安培力的方向與安培力F F 的方向垂直?？捎玫姆较虼怪?。可用左手定則左手定則確定確定B B、F F、I I之間的關(guān)系之間的關(guān)系二、對磁感應(yīng)強(qiáng)度的再認(rèn)識(shí)二、對磁感應(yīng)強(qiáng)度的再認(rèn)識(shí)2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的再定義、磁感應(yīng)強(qiáng)度的再定義B BI II I / B/ B F F =0=0B BI I I與與 B B 斜交斜交 0F FmI

4、I I I B B F F 最大最大1 1、通電直導(dǎo)線所受的磁場力、通電直導(dǎo)線所受的磁場力F F 的大小的大小跟跟磁場強(qiáng)弱，電流大小、導(dǎo)線長短磁場強(qiáng)弱，電流大小、導(dǎo)線長短有關(guān)；還與導(dǎo)線與磁有關(guān)；還與導(dǎo)線與磁場的場的夾角夾角有關(guān)。有關(guān)。 導(dǎo)線垂直磁場放置時(shí)在同一處電流元導(dǎo)線垂直磁場放置時(shí)在同一處電流元I I、L L不同，不同，F(xiàn) F不同，但比值不同，但比值 不變不變, ,與與電流元電流元情情況無關(guān)，只與磁場有關(guān)，可用來表示磁場的強(qiáng)弱。況無關(guān)，只與磁場有關(guān)，可用來表示磁場的強(qiáng)弱。mFIL53NF=mg=8.0解：由天平的得：10平衡可3、利用電流天平的平衡測磁感應(yīng)強(qiáng)度、利用電流天平的平衡測磁感應(yīng)強(qiáng)

5、度1）結(jié)構(gòu)：螺線管、橫臂、指針、）結(jié)構(gòu)：螺線管、橫臂、指針、E形導(dǎo)線、調(diào)平螺母、轉(zhuǎn)換開關(guān)、中心觸點(diǎn)、掛鉤、勾碼、接線形導(dǎo)線、調(diào)平螺母、轉(zhuǎn)換開關(guān)、中心觸點(diǎn)、掛鉤、勾碼、接線柱柱2）作用：側(cè)通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度）作用：側(cè)通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B3）原理：等臂天平平衡時(shí)通電導(dǎo)線所受安）原理：等臂天平平衡時(shí)通電導(dǎo)線所受安 培力的大小跟所掛鉤碼重力相等培力的大小跟所掛鉤碼重力相等0.8通過通過E E導(dǎo)線的電流導(dǎo)線的電流/A/A8.010-3天平平衡使鉤碼重力天平平衡使鉤碼重力/N/N4.010-2CDCD段導(dǎo)線長度段導(dǎo)線長度/m/m例題：例題：右表給出某次用電流天平測通電螺線中的磁感右表給出某次用電流

6、天平測通電螺線中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，是根據(jù)記錄數(shù)據(jù)求應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，是根據(jù)記錄數(shù)據(jù)求B.328.0100.250.84.010FTTILB又因: =故通電螺線中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為故通電螺線中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.25TFFmgI L另由定義可測出磁感應(yīng) B= 強(qiáng)度 B61.當(dāng)電流與磁場方向垂直時(shí)，當(dāng)電流與磁場方向垂直時(shí)，2.當(dāng)電流與磁場方向夾當(dāng)電流與磁場方向夾角時(shí)，角時(shí)，三三.安培力的大小安培力的大小影響安培力的因素影響安培力的因素 磁場的強(qiáng)弱磁場的強(qiáng)弱 電流的大小、電流的長度電流的大小、電流的長度 放置的角度放置的角度 BB BI I I與與 B B 斜交斜交 0F FmB1B21122cossinB

7、BBBBB與電流平行，對導(dǎo)線無 作用。與 電流垂直。2sinFB ILBIL故 FFBILI L B= 由 I I I I B B F F 最大最大B7【例題例題3】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為，與水平面夾角為450，金屬棒金屬棒MN的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場中，電源電動(dòng)勢為場中，電源電動(dòng)勢為6V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1，為使，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻阻R應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？(其他電阻不計(jì)其他電阻不計(jì))mgFnNF安安cos45sin45=0.1 10N=1NFmgFmg安安解：由導(dǎo)線靜止平衡得: 解得: 1=51 0.2FFBILIAAB L安安又 得 610.25EIRrErI 根據(jù)閉合電路歐姆定律 得 ：R=8磁通量磁通量：我們將磁感應(yīng)強(qiáng)度我們將磁感應(yīng)強(qiáng)度B 與垂直磁場平面面積與垂直磁場平面面積S 的乘積，叫做穿過這個(gè)面的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量，簡稱磁通。用的磁通量，簡稱磁通。用表示。表示。 即：即：=BS 在在SI單位制中，磁通量的單位為：韋伯（單位制中，磁通量的單位為：韋伯（Wb）=BS=BS cos【例題例題4 4】下列各種說法中，正確的是：下列各種說法中，正確的是： （ ） A.A.磁通量很大，而磁感應(yīng)強(qiáng)度可能很??；磁