第03节探究安培力VIP

通电导线在磁场中受到的力,广州市增城区高级中学唐利民,一.观察现象,演示实验1,演示实验2,思考：什么力让导电液体转动和导体运动，这种力的方向与什么因素有关，这种力的大小与什么因素有关？,二.安培力(Ampereforce),1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。,实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。,思考与讨论,在磁场中，规定磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向，为什么不用通电导体在磁场中的受力方向来规定？,三.安培力方向探究,通过开始的演示实验，通过控制变量法，改变条件，观察安培力的方向变化特点。,三.安培力方向探究,试画出开始实验结果的正视图：,三.安培力方向探究,通过模型制作，总结安培力方向的规律。,示意图,安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面,左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,示意图,再次提醒：一定要使用左手！,三.安培力方向探究,30,I,I,B,B,（1）判断下列通电导体的受力方向,四.安培力方向规律应用,（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,请使用刚学过的知识解释本实验结果。,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,结论:,同向电流,反向电流,四.安培力方向规律应用,五.安培力大小的影响因素的探究,通过开始的演示实验，通过控制变量法，改变条件，观察安培力的大小变化特点。,（1）在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。,问题:如果既不平行也不垂直呢？,即：,（2）平行时：,五.安培力大小的影响因素的探究,把磁感应强度B分解为两个分量：,一个分量与导线垂直B1=Bsin,另一分量与导线平行B2=Bcos,平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定,即F=ILB1,F=ILBsin,将B1=Bsin代入得,通电直导线与磁场方向不垂直的情况,六.安培力大小的规律总结,公式：F=ILBsin,表示磁场方向与电流方向间的夹角,注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场,问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。,问题2：F、B、I一定两两垂直吗？,六.安培力大小的规律总结,例.一根长为0.2m的通以2A电流的导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（）A.0.4NB.0.2NC.0.1ND.0,BCD,练习：一根长为0.1m，电流为1A的通电导线，放在磁场中某处受到的安培力大小为0.4N,则该处的磁感线强度为（）A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.可能为零,B,七.安培力大小的应用,F=BIL,F=BIL中的L为有效长度,思考与讨论,试指出下述各图中的安培力的大小。,伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心穿入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。,四指电流,磁感线穿手心,大拇指受力,o,八.课堂小结：安培力的方向判断,（1）在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。即：F=ILB,（2）平