粤教版高中物理选修2-1实验探究安培力.ppt

实验探究安培力 一、探究安培力的方向 问题1：安培力的方向与哪些因素有关？ 电流的方向 磁场的方向 一、安培力的方向 闭合电键，观察导体棒在磁场中摆起的情况 一、安培力的方向 一、安培力的方向 一、安培力的方向 实验次数 磁场方向 电流方向 安培力的方向 图 1 向下 垂直于纸面向外 2 垂直于纸面向里 3 向上 垂直于纸面向里 4 垂直于纸面向外 结论：安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。 水平向右 水平向左 水平向右 水平向左 一、安培力的方向 左手定则 左手定则 磁场对导线 作用力为零 【习题】 画出图中直导线受到的安培力方向 【注意】不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力的方向总是垂直于电流方向与磁场方向所确定的平面,即总有F⊥I和F⊥B 【习题】 下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用，其中正确的是（ ） 单选题 【答案】C 【习题】 把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于 安培力的方向，下列说法正确的是（ ） A.安培力的方向一定跟磁场方向相同 B.安培力的方向一定跟磁场方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C.安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁场方向垂直 D.安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁场方向垂直 【分析】总有F⊥I和F⊥B 单选题 【答案】D 【习题】 如下图，请解释： ①当两条平行直导线通过相同电流时，导线之间的关系是吸引； ②当两条平行直导线通过相反电流时，导线之间的关系是排斥； 右手定则判断磁场方向 左手定则判断安培力方向 【实验方法】控制变量法 猜想：安培力的大小与哪些因素有关？ 二、安培力的大小 电流的大小 通电导线的长度 磁场的强弱 磁场方向与电流方向关系 1、当通电导线方向与磁场方向平行时，通电导线所受的安培力的大小为_______ 二、安培力的大小 零 实验1：当通电导线长度一定时，安培力与电流的关系？ 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下： 二、安培力的大小 安培力大小与电流有关 实验2：当电流一定时，安培力与通电导线长度的关系？ 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下： 二、安培力的大小 安培力大小与通电导线长度有关 【实验结论】 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下： 结论：通电导线在同一磁场中受到的安培力大小Ｆ与导线长度和电流Ｉ的大小有关。 F∝IL 二、安培力的大小 精准实验表明： ①同一磁场中，不管电流I和导线长度L怎样变化，比值F/IL总是确定的； ②不同的磁场中，比值F/IL一般是不同的； 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下： 二、安培力的大小 反映磁场的强弱 由磁场本身决定 ①同一磁场中，不管电流I和导线长度L怎样变化，比值F/IL总是确定的； ②不同的磁场中，比值F/IL一般是不同的； 定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。（用B表示） （比值定义） 磁感应强度 单位：特斯拉，简称特，符号T， 1T=1N/Am 性质：由磁场本身决定；矢量，方向与磁场的方向相同。 物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度 磁感应强度 磁感应强度与磁感线的关系： ①磁感线上某点的切线方向即为该处的磁感应 强度方向； ②磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱； 【习题】 关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比 B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向 C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向即是磁感应强度的方向 D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向无关 答案：D 单选题 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5x10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？ 【习题】 F＝BIL 二、安培力大小 由 B=F/IL 得 F=BIL 思考:当B与I不垂直,F=? F＝BILsinθ 二、安培力大小 二、安培力大小 安培力的表达式： （1）当I与B垂直时，F=BIL （2）当I与B平行时，F=0 （3）当I与B夹角为θ时，F=BILsinθ 二、安培力大小 安培力的表达式： ①公式适用于导体所在范围内B是一个恒量 ②θ为电流方向与磁场方向之间的夹角 注意： 思考： 如图所示，直导线长1m，电流I=0.5A， 磁场强度B=2T，求导线受到的安培力大小； I 思考： 如图所示，两根直导线各长1m，夹角60°， 电流I=0.5A，磁场强度B=2T，求导线受到的 安培力大小； 60° ③L指的是“有效长度”，对于弯曲导线的有效长度L， 应等效于连接两端