学沪科版选修31 5.4 探究安培力 课件（3）（21张）.ppt

探究安培力 目标 1 掌握安培力的概念2 会用左手定则判断安培力的方向3 会计算安培力的大小4 理解磁感应强度的概念 1 磁场对电流的作用力称为安培力 左手定则 f f f 2 安培力的方向探究 当导线与磁场平行时 安培力为零 当二者垂直时 安培力最大 安培力方向如何 判断 确定电流的受力方向 磁场的方向 电流的方向 f f i f i f f f i 磁感应强度概念 实验表明 把一段通电直导线放在磁场中 当导线与磁场方向垂直时 导线所受的安培力最大 当直导线与磁场方向平行的时候 导线受到的安培力等于零 当导线方向与磁场方向斜交时 所受的安培力介于最大值和最小值之间 判断 确定电流受到的安培力方向 i i 垂直纸面向外 安培力为0 安培力为0 i 磁场 f安可能与什么因素有关 如何研究与这些因素的关系 思考与讨论 1 当电流增大时 安培力增大 2 当在磁场中的直导线长度增大时 安培力增大 3 当增大导线所在位置处的磁场的强度 安培力如何变化 结论 f il 安培力增大 于是f与 il 的比值变大了 故该比值的大小反映了磁场的强弱 i 磁感应强度 1 物理意义 描述磁场的力的性质的物理量 2 定义 垂直于磁场方向的通电导线 所受的安培力f 跟电流i和导线的长度l的乘积的比值叫磁感强度 3 定义式 b f il 适用条件 1 匀强磁场 2 l很短时的非匀强磁场 4 单位 特斯拉简称特 符号是t1t 1n am 5方向 磁感应强度的方向与磁场的方向一致 6类比 与电场强度类比 思考与讨论 有人根据b f il提出 磁场中某点的磁感应强度跟安培力 磁场力 成正比 跟电流和导线长度的乘积成反比 这种提法有什么问题 错在哪里 1 b是描述磁场本身性质的物理量 与i l和f无关 某点的磁感强度b与该点是否放置通电导线也无关 2 b的方向不是f的方向 是与f垂直的方向 3 磁感应强度与磁感线 疏密反映其大小 切线方向就是磁感应强度方向 匀强磁场 磁感线平行且等距 安培力的大小 条件 1 匀强磁场2 电流与磁场垂直 方向关系 1 f i 一定 2 f b 一定 3 b与i不一定垂直 f安垂直纸面向里 安培力的大小 思考 如果电流方向与磁场方向不垂直 而这之间有一个夹角 如图所示 则安培力的大小如何 b 1 定义 bs 条件 当b s 磁通量 它表示在磁场中穿过某一面的磁感线条数的多少 适用于任何情况 b s b s 0 适用于匀强磁场 b s 磁通密度 单位 韦伯 符号 wb1wb 1t m2 b s bscos 当b不 s时 b s bcos 把b沿平行于平面与垂直于平面两个方向分解 分析同向电流为什么会相互吸引 a b a的磁场 b a b b的磁场 a fab fab 安培定则 左手定则 12 来自宇宙的质子流 以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点 则这些质子在进入地球周围的空间时 将a 竖直向下沿直线射向地面b 相对于预定地点 向东偏转c 相对于预定地点 稍向西偏转d 相对于预定地点 稍向北偏转 东 北 南 西 b 13 某地的地磁场大约是4 0 10 5t 一根长为500m的电线 电流为10a 该导线可能受到的安培力是a 0 5nb 0 1nc 0 3nd 0 4n 14 磁场中一段2 长的直导线 通过2 5a的电流时 受到的安培力为0 1n 则通电直导线中点处的磁感强度b可能是a 2tb 小于2tc 大于2td 零 14 在赤道上空 沿东西水平放置一根直导线 通以由东向西的电流 则此导线所受的地磁场的作用力的方向是 北 南 西 东 垂直地面向下 13 长10厘米 通过3安培电流的直导线 放在匀强磁场中 调整它的方向 其受到的磁场力在0 0 03牛之间变化 则该磁场的磁感应强度为特 答案 0 1t 12 如图表示放在匀强磁场里通电直导线的几种情况 磁场b 0 60t