杭州市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校人教選修1第二章 2.3 磁場對通電電流的作用課件

1、新課標(biāo)高中物理選修11第二章 磁場2.3磁場對通電電流的作用杭州市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校余開富2021/8/8 星期日1一、安培力 1、前言 ：既然通電導(dǎo)線能產(chǎn)生磁場，它本身也相當(dāng)于一個磁體，那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場力的作用呢？實(shí)驗(yàn)研究。 2、實(shí)驗(yàn)：把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會發(fā)行運(yùn)動。裝置示意圖：NSA2021/8/8 星期日23、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時，它所受的安培力介于最大值和0之間。4、安培力：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安碚力F。5、思考：影響安培

2、力大小的因素有哪些？（垂直時）6、猜想： 導(dǎo)線的長度L 電流的大小I 再做實(shí)驗(yàn)2021/8/8 星期日3 實(shí)驗(yàn)：三塊相同的磁鐵并排放置，可認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。 將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度，通過這個角度可以比較導(dǎo)線所受安培力的大小。 分別接通“2、3”和“1、4” 可以改變導(dǎo)線通電部分的長度，電流強(qiáng)弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L2021/8/8 星期日4實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在同一磁場中，電流一定時，通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受安培力越大。 7、 結(jié)論：精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流

3、I成正比，即與I和L的乘積成正比 。8、安培力計(jì)算公式：F=BIL B是比例系數(shù)在同一磁場中，通電導(dǎo)線長度一定時，電流越大，導(dǎo)線所受安培力越大；2021/8/8 星期日5二、 磁感應(yīng)強(qiáng)度1、 討論比值 的情況 ：對于不同的磁場，比例關(guān)系都成立，但在不同的磁場中，比例系數(shù)B不一樣。 2、定義：比值 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度（類似電場強(qiáng)度）。3、定義式：4、單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是 T 。1T的物理意義：2021/8/8 星期日65、B的一般大小：常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3105T7105 T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是103 T1T，在電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁

4、感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T1.4T2021/8/8 星期日76、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向： 而磁場的方向： 沿磁感線的切線方向7、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場的強(qiáng)弱和方向。8、勻強(qiáng)磁場：磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。 該點(diǎn)磁場的方向。小磁針靜止時N 極所指的方向2021/8/8 星期日8例：解：由安培力計(jì)算公式：F=BIL得地磁場對這根導(dǎo)線的安培力為F=0.5010-43020N2021/8/8 星期日9三、 安培力的方向左手定則左手定則： 伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的

5、四指指向電流的方向，那么，大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。 FBIF方向，既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。2021/8/8 星期日10SNABCD例、由左手定則判斷四個圖中所標(biāo)方向正確的是（紅色箭頭表示的是電流方向）ABCD2021/8/8 星期日11四、電動機(jī)1、思考：如果放在磁場中不是一段通電導(dǎo)線，而是一個通電的矩形線圈abcd，會發(fā)生什么現(xiàn)象？2、電動機(jī)基本構(gòu)造：定子和轉(zhuǎn)子。3、功率：有大有小。4、種類：分直流電動機(jī)和交流電動機(jī)5、應(yīng)用：看插圖2021/8/8 星期日12直流電動機(jī)示意圖視頻2021/8/8 星期日13小結(jié)一、安培力1、概念：通電導(dǎo)

6、體在磁場中受到的力稱為安碚力F2、大?。篎=BIL3、方向：FB，F(xiàn) I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。左手定則確定二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、公式：2、物理意義：反映了磁場的強(qiáng)弱3、單位：特斯拉，簡稱特，國際符號是 T 4、方向：與該處磁場方向同5、勻強(qiáng)磁場：B的大小和方向處處相同，這個區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場。 2021/8/8 星期日14 用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡?？梢钥吹綗艚z顫抖起來。 猜猜看，燈絲里通過怎樣的電流，才能使燈絲顫抖 2021/8/8 星期日15一.安培力1.安培力2.I B 時，F(xiàn) 最大；I /B 時,F 最小，等于零。1.F/IL的意義二.磁感應(yīng)強(qiáng)度3. FBIL2.定義:二、磁感

7、應(yīng)強(qiáng)度4.單位:5.方向:6.勻強(qiáng)磁場3.公式:在磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長1 cm，它受到的安培力為510-2 N，則：這個位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ 如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到5 A時，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？ 如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，是否肯定這里沒有磁場。例題1：解:應(yīng)為2T 有兩種可能：(a)該處沒有磁場，(b)該處有磁場，只不過通電導(dǎo)線與磁場方向平行。 不能肯定。2021/8/8 星期日16圖2.3-9 安培的平行導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。 3、你能判定通電后它們之間作用力的方向嗎？2021/8/8 星期日17課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)

8、： P36 問題與練習(xí) 4課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、41答：左圖：直導(dǎo)線所受安培力豎直向下；中圖：磁場方向豎直向上；右圖：電流方向垂直紙向外。2021/8/8 星期日18課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、42答：因地球表面附近地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為（0.30.7）10-4T，據(jù)F=BIL得，通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力約為(0.61.4)10-4N。3略4答：地磁場對這根導(dǎo)線的安培力為310-2N，方向指向地心。2021/8/8 星期日19鞏固練習(xí)1下列說法中錯誤的是 （ ）A磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，就是通以電流 I，長為L的一段很短的導(dǎo)線放在該處時所受安培力 F與I、

9、L的乘積的比值。B一段很短的通電導(dǎo)線放在某處不受安培力作用，則 該處一定沒有磁場。C一段很短的通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受安培力比放 在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度可能比B處磁感應(yīng)強(qiáng)度大。D因?yàn)锽=F/（IL），所以某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場力F 成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL成反比。 ABD2021/8/8 星期日20鞏固練習(xí)F2如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度這兩個物理量的方向，請標(biāo)出安培力的方向。 （用“ ”表示磁感線垂直于紙面向外，“”表示磁感線垂直于紙面向里；“” 表示電流垂直于紙面向外，“ ” 表示電流垂直于紙面向里

10、。） IB2021/8/8 星期日21B鞏固練習(xí) I3如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個物理量中兩個的方向，請標(biāo)出第三個量的方向。FB（2）F（1）I2021/8/8 星期日224關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法有 A磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生 的，磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)B磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場的強(qiáng)弱與方向C磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲 線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線 AB2021/8/8 星期日23 A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向B放在該點(diǎn)的正

11、檢驗(yàn)電荷所受的磁場力的方向C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時N極所指的方向D通過該點(diǎn)磁感線的切線方向5、磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 CD2021/8/8 星期日246、一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，并與磁針指向平行，能使磁針的S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，如圖1所示，那么這束帶電粒子可能是 A向右飛行的正離子束B向左飛行的正離子束C向右飛行的負(fù)離子束D問左飛行的負(fù)離子束 BC2021/8/8 星期日257、在圖中分別標(biāo)出磁場中通電導(dǎo)線的電流方向,磁場方向和導(dǎo)線所受磁場力的方向,其中正確的是： CD2021/8/8 星期日268、在圖中，標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（ ）BFIABIFBIBFCIBFDAC2021/8/8 星期日279.如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線均置于勻強(qiáng)磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是C2021/8/8 星期日28一.安培力