山西省运城市高中物理 第三章 磁场 3.4 通电导线在磁场中受到的力课件 新人教版选修31.ppt

小魔术 隔空移物 一 安培力的方向 磁场方向和电流方向 猜想 安培力的方向与哪些因素有关 学生分组实验 验证猜想 实验方法 控制变量法 1 保持电流方向不变 改变磁场方向 观察受力方向是否变化 2 保持磁场方向不变 改变电流方向 观察受力方向是否变化 小组活动 电流方向不变 由a到b 磁场方向不变 竖直向下 向ab 向ab 向cd 向cd 向ab 向ab 向cd 向cd 结论 安培力的方向与磁场方向和电流方向有关 1 保持电流方向不变 改变磁场方向 观察受力方向是否变化 2 保持磁场方向不变 改变电流方向 观察受力方向是否变化 问题 安培力的方向与电流方向 磁场方向遵循什么规律么 左手定则 伸出左手 拇指与四指垂直位于同一平面 四指指向电流方向 磁感线从手心穿入 此时拇指所指方向即为安培力的方向 四指 i方向 磁感线 穿入手心 大拇指 f方向 要点 例1 画出图中第三者的方向 课堂练习 总结 安培力方向既垂直于磁场方向又垂直于电流方向 所以安培力垂直于电流与磁场方向确定的平面 f f b i 活动 将通电导线放入磁场 磁场对通电导线有安培力作用 如果有两条相互平行 距离很近的通电直导线 分别通以同方向 反方向的电流 观察 分析所发生的现象 并标出导线所受安培力的方向 电流方向相同时电流方向相反时 相互吸引相互排斥 当通电导线方向与磁场方向平行时 通电导线不移动 所受的磁场的作用力 为零 探究安培力的大小 探究一 通电导线方向与磁场方向平行 实验方法 当磁场与电流垂直时 磁场力的大小与哪些因素有关 3 磁场的强弱 猜想 1 电流的大小 2 通电导线的长度 控制变量法 探究二 通电导线方向与磁场方向垂直 演示实验 保持b与l不变 保持b与i不变 变大 变大 正相关 变大 变大 正相关 二 安培力的大小 请同学们根据磁感应强度的定义式推导出安培力大小的决定式 f bil 问题 此等式成立是否有条件 此等式成立的条件 电流方向与磁场方向垂直 问题 当电流方向与磁场方向平行时 所受的安培力为多大 此时的安培力为零 问题 当电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时 所受的安培力为多大 探究 当电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时 所受的安培力为多大 b1 b2 b1 bsin b2 bcos f b1il bilsin 3 当i与b有夹角 时 f bilsin 将b分解成b 和b 其中f b il bilsin 推广 1 当i b f bil 2 当i b f 0 l 例题2 如图所示 在磁感应强度为1t的匀强磁场中 有两根相同的弹簧 下面挂一条长为0 5m 质量为0 1kg的金属棒mn 此时弹簧伸长10cm 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何 m n mg bil f mg i 2a方向水平向右 小结安培力1 概念 通电导体在磁场中受到的力称为安培力f2 方向 f b f i f垂直i b所在平面 左手定则确定3 大小 f bil 电流方向与磁场方向垂直 当i b f 0当i与b有夹角 时 f bilsin 高考链接电磁轨道炮工作原理如图所示 待发射弹体可在两平行导轨之间自由移动 并与导轨保持良好接触 电流从一条轨道流入 通过导电弹体后从另一条导轨流回 导轨电流可形成在弹体出垂直于弹轨面的磁场 可视为匀强磁场 磁感应强度与电流强度i成正比 通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出 现欲使弹体的加速度变为原来的2倍