教科版物理选择性必修第二册精品课件 第1章 磁场对电流的作用 1.安培力.pptVIP

;;;内容索引;自主预习·新知导学;一、认识安培力

磁场对通电导线的作用力称为安培力。

二、安培力的方向

1.左手定则:如图所示,伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向。;提示:可以。当电流方向不与磁场方向垂直时,安培力的方向仍垂直于磁场方向与电流方向所在的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线斜着穿过手心。;三、安培力的大小

1.当通电导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力大小F=ILB。

2.当通电导线与磁场方向的夹角为θ时,安培力的大小为F=ILBsinθ。?

【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。

(1)安培力的方向与磁感应强度的方向相同。()

(2)应用左手定则时,四指指向电流方向,大拇指指向安培力方向。()

(3)通电导线在磁场中不一定受安培力。()

(4)一通电导线放在磁场中某处不受安培力,该处的磁感应强度一定是零。

();2.如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用,在什么情况下两条直导线相互吸引,什么情况下两条直导线相互排斥?;3.通电导线如果在磁场中不受安培力作用,能否说明该处磁场为零?;合作探究·释疑解惑;;【归纳提升】;2.安培定则与左手定则对比理解;【典型例题】;答案:如图所示;科学思维

左手定则应用的两个要点

(1)安培力的方向既垂直于电流的方向,又垂直于磁场的方向,所以应用左手定则时,必须使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直。

(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直,所以磁场方向不一定垂直穿入手掌,可能与四指方向成某一夹角,但四指一定要指向电流方向。;【变式训练1】如图所示,直导线中通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,通电直导线能够静止在光滑斜面上的是();【问题引领】;【归纳提升】;【典型例题】;误区警示

计算安培力大小应注意的问题

(1)应用公式F=ILB,电流方向必须与磁场方向垂直。

(2)通电导线放入磁场中,有可能不受安培力的作用。

(3)公式F=ILB中的L不一定是导线的实际长度,而应是“有效长度”。;【变式训练2】一根长为0.2m、电流为2A的通电导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是()

A.0.4NB.0.2NC.0.1ND.0;【问题引领】;提示:以导体棒为研究对象,分析受力(如图所示),安培力大小F安=BIL,根据平衡条件得f=F安sinθ,解得f=BILsinθ。;【归纳提升】;【典型例题】;科学思维

解决安培力作用下的平衡问题,全面受力分析是前提,注意安培力的存在,其次根据平衡条件列方程求解。;【变式训练3】如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,金属棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是();课堂小结;随堂练习;1.(安培力的方向)关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是()

A.F、B、I三者必须保持相互垂直

B.F必须垂直于B、I,但B、I可以不相互垂直

C.B必须垂直于F、I,但F、I可以不相互垂直

D.I必须垂直于F、B,但F、B可以不相互垂直;2.(安培力的方向)在图中,表示磁场方向、电流方向及导线受磁场力方向的图正确的是();?;4.(安培力作用下导体的平衡)如图所示,两平行光滑导轨相距为L=20cm,金属棒MN的质量为m=10g,电阻R=8Ω,匀强磁场磁感应强度B方向竖直向下,大小为B=0.8T,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω。当开关S闭合时,MN处于平衡状态,求此时变阻器R1的阻值为多少?(设θ=45°,g取10m/s2);解析:根据左手定则判断安培力方向,再作出金属棒平衡时的受力平面图如图所示。

当金属棒处于平衡状态时,根据平衡条件有

mgsinθ-BILcosθ=0

由闭合电路欧姆定律得I=

联立解得R1=7Ω。;本课结束