高中物理 2.3 磁场对通电导线的作用同步备课课件 新人教版选修11.ppt

三磁场对通电导线的作用 1 基本知识 1 安培力 在磁场中受到的力叫做安培力 2 安培力的大小 f 适用条件 导体与磁场 安培力及磁感应强度 通电导体 bil 垂直 3 磁感应强度定义 一段通电直导线 放在磁场里所受的 与导线中的电流和导线的长度的 的比值 叫磁感应强度 单位是 符号 垂直 安培力 乘积 特斯拉 t 2 思考判断 1 安培力的方向与磁场方向相同 2 磁感应强度的单位是特斯拉 3 探究交流一个通电导体在磁场中受安培力为零 能否说磁感应强度就一定为零 提示 不能 因为通电导线在磁场中若和磁感线平行 所受安培力就为零 1 基本知识 1 安培力方向的判断方法 左手定则伸开左手 使拇指跟其余四指 并且都跟手掌在 内 让磁感线穿入手心 并使 指向电流的方向 那么 所指的方向就是通电导线所受安培力的方向 2 电动机 应用通电线圈在磁场中受 作用来工作 主要结构 和 定子 部分 转子 电动机中 部分 安培力的方向及电动机 垂直 同一个平面 四指 拇指 安培力 定子 转子 固定不动 转动 2 思考判断 1 电动机是利用通电线圈在磁场中受安培力来工作的 2 电动机将电能转化为机械能 3 探究交流通电导体所受安培力的大小与哪些因素有关 提示 电流的大小 导线的长度 磁感应强度及电流的方向 问题导思 1 磁场对通电导线的作用力与哪些因素有关 2 怎样判断安培力的方向 对安培力的理解 1 大小通过实验归纳得出 电流方向跟磁场垂直时 电流受到的安培力最大为f bil 平行放置时安培力为0 一般情况下 电流受到的安培力介于零和最大值之间 所以f bil只适用于电流与磁场方向垂直的情况 2 方向 1 安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面 在判断时首先确定磁场与电流所确定的平面 从而判断出安培力的方向在哪一条直线上 然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向 2 注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系 安培力的方向总是与磁场的方向垂直 而电场力的方向与电场的方向平行 如图2 3 1所示 一段长为1m 质量为2kg的通电导体棒悬挂于天花板上 现加一垂直纸面向里的匀强磁场 当通入i 2a的电流时悬线的张力恰好为零 求 1 所加匀强磁场的磁感应强度b的大小 2 如果电流方向不变 通入的电流大小变为1a时 磁感应强度的大小为多少 此时悬线拉力又为多少 图2 3 1 审题指导 解决此例题关键是受力分析 根据悬线拉力为零 判断出安培力向上 利用力的平衡求解 与原来求解平衡问题相比 物体多受了一个安培力 正确判断安培力的方向是关键 2 因为磁感应强度是由磁场本身的性质决定的 所以电流变为1a后 磁感应强度仍为10t 导体棒受力分析如图 由平衡条件得 f mg bil 2 10n 10 1 1n 10n 答案 1 10t 2 10t10n 1 如图2 3 2所示 在磁感应强度为4 0 10 2t的匀强磁场中 有一条与磁场方向垂直的长8cm的通电直导线ab 通电直导线所受的安培力是1 0 10 2n 方向垂直于纸面向外 求导线中电流的大小和方向 图2 3 2 答案 3 1a 方向由b指向a 问题导思 1 磁感应强度是什么决定 2 能否说b与f成正比 与il成反比 正确理解磁感应强度 2013 广东学业水平测试模拟 关于磁感应强度的下列说法中 正确的为 a 磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量b 某一小段通电导线在某点不受安培力作用 则该点的磁感应强度一定为零c 某一小段通电导线在某点受安培力的方向 就是该点磁场的方向d 磁感应强度b的大小是由通电导线的长度 电流 受力决定的 与磁场无关 审题指导 1 磁场描述的方法及磁感应强度的定义 2 左手定则 解析 磁感应强度用来描述磁场 可以表示磁场的强弱和方向 其大小由磁场本身决定与是否存在通电导线无关 a对 d错 当导线与磁场平行时 导线不受力 b错 安培力的方向与磁场方向垂直 c错 答案 a 答案 d 1 2012 广东学业水平测试 如图2 3 3所示 直导线垂直于磁场方向放在竖直向下的匀强磁场中 通以垂直纸面向外的电流 则直导线受到的安培力方向 a 向上b 向下c 向左d 向右 解析 由左手定则可知d正确 答案 d 图2 3 3 2 如图所示中磁感应强度b 电流i和安培力f之间的方向关系错误的是 解析 由左手定则判断可知a b c图中安培力方向 磁场方向和电流方向关系均正确 故应选d 答案 d 3 如图所示 在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线 电流为i 磁感应强度为b 求各导线所受到的安培