磁場對通電導(dǎo)線的作用力+高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

磁場對通電導(dǎo)線的

作用力“簡易電動機”表明磁場對通電導(dǎo)線有力的作用磁場對通電導(dǎo)線的

作用力

——安培力探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)導(dǎo)線中電流的方向

一、安培力方向的探究磁極的位置

“簡易電動機”探究序號1234觀察記錄受力方向一、安培力的方向探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)NSINSNSIFBIFBIFBNSIBFB⊥I安培力方向與電流方向、磁場方向都垂直。研究安培力的問題要涉及三維空間結(jié)論一、安培力方向的探究左手定則伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。磁感線四指大拇指穿過手心電流方向安培力方向一、安培力方向的探究一、安培力方向的探究IBIBIBIBFFFF————探究安培力的定量表達式二、安培力大小的探究電流I導(dǎo)線長度L磁感應(yīng)強度BB與I夾角電子天平工作線圈勵磁部分安培力測量部分一組正對的亥姆霍茲線圈，用可調(diào)可讀電源為其供電，用精度為0.1mA的數(shù)字電表顯示勵磁電流的大小。根據(jù)畢奧薩法爾定律知，磁感應(yīng)強度的大小與勵磁電流大小成正比，故可用勵磁電流IB的大小代表磁感應(yīng)強度B的大小。放置在磁場中的中間抽頭線圈abcd總共500匝，在100匝和300匝制作抽頭，ab邊處于磁場中，ab=l0，cd邊位于磁場外，cd處裝有指示角度的指針。連接0與100，磁場中導(dǎo)線長度為100l0，以此類推。將工作線圈置于電子天平的托盤上，在實驗中讓線圈ab邊所受安培力豎直向下，通過電子天平上的數(shù)據(jù)直接讀取安培力的大小。勵磁線圈勵磁線圈R2K2E2數(shù)字電流表1工作線圈K1100E1A15000300R1+-數(shù)字電流表2abdc————探究安培力的定量表達式二、安培力大小的探究角度指示裝置二、安培力的大小——探究安培力的定量表達式二、安培力大小的探究控制變量法探究1：探究安培力大小與工作電流I的關(guān)系保持I⊥B，勵磁電流IB=0.30A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：二、安培力的大小

二、安培力大小的探究項

次123456工作電流I(A)00.100.200.300.400.50天平示數(shù)（g）0探究1：探究安培力與工作線圈電流I的關(guān)系控制變量法探究1：探究安培力大小與工作電流I的關(guān)系保持I⊥B，勵磁電流IB=0.30A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：安培力大小與工作電流大小成正比二、安培力的大小

二、安培力大小的探究項

次123456工作電流I(A)00.100.200.300.400.50天平示數(shù)（g）0探究1：探究安培力與工作線圈電流I的關(guān)系控制變量法二、安培力大小的探究探究2：探究安培力大小與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系保持I⊥B，工作電流I=0.20A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：項

次123456勵磁電流I(A)00.100.200.300.400.50天平示數(shù)（g）0探究2：探究安培力與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系控制變量法二、安培力大小的探究探究2：探究安培力大小與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系保持I⊥B，工作電流I=0.20A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：安培力大小與磁感應(yīng)強度成正比項

次123456勵磁電流I(A)00.100.200.300.400.50天平示數(shù)（g）0探究2：探究安培力與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系控制變量法二、安培力大小的探究探究3：探究安培力大小與導(dǎo)線在磁場中長度L的關(guān)系保持I⊥B，勵磁電流IB=0.30A，工作電流I=0.20A一定：關(guān)系探究探究3：探究安培力與項

次123456接入匝數(shù)I(匝)0100200300400500天平示數(shù)（g）0探究3：探究安培力大小與導(dǎo)線在磁場中長度L的關(guān)系控制變量法二、安培力大小的探究探究3：探究安培力大小與導(dǎo)線在磁場中長度L的關(guān)系保持I⊥B，勵磁電流IB=0.30A，工作電流I=0.20A一定：安培力大小與磁場中導(dǎo)線長度成正比關(guān)系探究探究3：探究安培力與項

次123456接入匝數(shù)I(匝)0100200300400500天平示數(shù)（g）0探究3：探究安培力大小與導(dǎo)線在磁場中長度L的關(guān)系控制變量法q探究4：探究安培力大小與電流I和磁感應(yīng)強度B間夾角的關(guān)系二、安培力大小的探究保持勵磁電流IB=0.30A，工作電流I=0.20A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：項

次12345夾角q030°45°60°90°天平示數(shù)（g）0探究4：探究安培力大小與電流I和磁感應(yīng)強度B間夾角的關(guān)系控制變量法q探究4：探究安培力大小與電流I和磁感應(yīng)強度B間夾角的關(guān)系二、安培力大小的探究保持勵磁電流IB=0.30A，工作電流I=0.20A，導(dǎo)線長度l=300l0一定：安培力大小與電流和磁場間夾角的正弦值成正比項

次12345夾角q030°45°60°90°sinq00.50.7070.8661天平示數(shù)（g）00.230.310.380.43探究4：探究安培力大小與電流I和磁感應(yīng)強度B間夾角的關(guān)系實驗結(jié)論二、安培力大小的探究在對以上四個因素的定量探究得出：F=ILBsinq·當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時

·當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時

“學(xué)以致用”右側(cè)圖：逆時針旋轉(zhuǎn)→→→IIFF=0F××××××××××××××××BI×BIBI判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向三、安培力的成就/應(yīng)用電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進動能殺傷武器。自然條件下炮彈速度可達近萬m/s，射程320km，殺傷能量32兆焦。炮彈的發(fā)射是利用電磁系統(tǒng)中電磁場對炮彈導(dǎo)電底座的作用力。炮彈的動力來源：磁場對電流的作用力！為了紀(jì)念安培，人們把通電導(dǎo)線在磁場中受的力稱為安培力。三、安培力的成就/應(yīng)用極靴線圈優(yōu)點：靈敏度高，可以測量很弱的電流。缺點：線圈的導(dǎo)線很細，允許通過的電流很小。磁電式電流表三、安培力的成就