探究安培力(公开课)ppt课件

1、1；.安培力安培力磁场对电流的作用力称为安培力。磁场对电流的作用力称为安培力。一、安培力的方向一、安培力的方向左手定则：左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。 2；.画出图中第三者的方向画出图中第三者的方向由左手定则作答由左手定则作答FFFF【注意注意】安培力的方向永远与导线垂直安培力的方向永远与导线垂直。F垂直纸面向里垂直纸面向里3；.2、

2、判断下列通电导线在磁场中受力方向、电流方向、磁场方向。、判断下列通电导线在磁场中受力方向、电流方向、磁场方向。SNFFFF4；.FBBFIBB F不受力不受力不受力不受力1、请判断各图中安培力或电流或磁场方向方向、请判断各图中安培力或电流或磁场方向方向安培力垂直纸面安培力垂直纸面向里向里5；.1、在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是( )CF不受力不受力安培力垂直纸面安培力垂直纸面向外向外6；.例题例题2:2:画出图中通电导线棒所受安培力的方向。画出图中通电导线棒所受安培力的方向。由左手定则作答由左手定则作答。注意注意: :安培力

3、的方向永远与导线垂直安培力的方向永远与导线垂直。F安安F安安F安安7；.Bmg（1）BF安安mgNtanmgF安（2）mgsin安F（3）mg安FF安安mgF安安N8；.同向电流同向电流反向电流反向电流FFFF结论：通同向电流相吸引，异向电流相排斥结论：通同向电流相吸引，异向电流相排斥例题例题3:3:两条平行直通电导线间相互作用两条平行直通电导线间相互作用9；.6、如图所示，两根相互平行的长直导线位于图中纸面内，导线中通有大小相等、方向相如图所示，两根相互平行的长直导线位于图中纸面内，导线中通有大小相等、方向相反的电流，导线反的电流，导线a、b所受的安培力所受的安培力Fa、Fb 的方向是（的方

4、向是（ ）AFa向左，向左，Fb向右，向右， BFa向左，向左，Fb向左向左C两力都垂直纸面，两力都垂直纸面，Fa向里，向里，Fb向外向外D两力都垂直纸面，两力都垂直纸面，Fa向外，向外，Fb向里向里反向电流排斥反向电流排斥A10；.2、如图，、如图，ab为一条竖直放置的可自由运动的通电直导线，在它的正右方有一个通有逆时为一条竖直放置的可自由运动的通电直导线，在它的正右方有一个通有逆时针方向电流的方形导线框，则针方向电流的方形导线框，则ab将将( ) A.向左平动向左平动 B.向右平动向右平动 C.a端向纸里，端向纸里，b端向纸外运动端向纸外运动 D.以中点为轴沿顺时针方向运动以中点为轴沿顺时

5、针方向运动A同向电流相吸引同向电流相吸引11；.3、如图，两根直导线、如图，两根直导线AB、CD互相垂直，但相隔一小段距离，其中互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB是固定的，是固定的，CD能能自由转动，当电流按图示箭头方向通过两条导线时，自由转动，当电流按图示箭头方向通过两条导线时，CD导线将导线将( ) A.顺时针转动，同时靠近顺时针转动，同时靠近AB B.顺时针转动，同时离开顺时针转动，同时离开AB C.逆时针转动，同时靠近逆时针转动，同时靠近AB D.逆时针转动，同时离开逆时针转动，同时离开ABCABCDABACDCCCFF12；.4、如图，在条形磁铁的、如图，在条形磁铁的S极附近悬挂一

6、个环形线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面极附近悬挂一个环形线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中通以沿图示逆时针方向电流时，从上往下看内，当线圈中通以沿图示逆时针方向电流时，从上往下看,线圈将线圈将( ) A顺时针方向转动，同时靠近磁铁顺时针方向转动，同时靠近磁铁 B顺时针方向转动，同时离开磁铁顺时针方向转动，同时离开磁铁 C逆时针方向转动，同时靠近磁铁逆时针方向转动，同时靠近磁铁 D逆时针方向转动，同时离开磁铁逆时针方向转动，同时离开磁铁A13；.5、蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流、蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I 的轻的轻质直导线质直导线ab，则，则ab运动的情况是运动

7、的情况是( )A.a端转向纸外，端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动端转向纸里，同时向下运动B.a端转向纸外，端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动端转向纸里，同时向上运动C.a端转向纸里，端转向纸里，b端转向纸外，同时向上运动端转向纸外，同时向上运动D.a端转向纸里，端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动端转向纸外，同时向下运动A14；.二、安培力的大小二、安培力的大小磁感应强度磁感应强度定量描述磁场强弱和方向的物理量。定量描述磁场强弱和方向的物理量。物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F 跟电流跟电流I

8、和导线和导线的乘积的乘积IL的比值叫做磁感应强度。用的比值叫做磁感应强度。用B表示。表示。 BLFI 即：即：单位：特斯拉（单位：特斯拉（T T）【猜想与验证猜想与验证】影响安培力的因素影响安培力的因素 磁场的强弱磁场的强弱 电流的大小电流的大小 电流的长度电流的长度15；.1.当电流与磁场方向垂直时，当电流与磁场方向垂直时，2.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角时，角时，安培力的大小安培力的大小16；.例例7、如图所示，金属导轨、如图所示，金属导轨MN、PQ互相平行放在同一水平面上，其电阻不计。直导线互相平行放在同一水平面上，其电阻不计。直导线ab与导轨垂直放置，其电阻为与导轨垂直放置，

9、其电阻为0.40，导轨间距，导轨间距L=10cm。导轨所在区域处在匀强磁场中，。导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.20T。电源电动势。电源电动势E=15V，内电阻，内电阻r=0.18,电阻电阻R=1.6。电键。电键S接通后接通后ab仍静止不动，求仍静止不动，求ab所受所受摩擦力的大小和方向。摩擦力的大小和方向。F安f17；.解：设直导线解：设直导线ab的电阻为的电阻为R ，R 与与R并联的总电阻为并联的总电阻为 R并并= R R/(R +R)=0.32电路接通后，总电流为电路接通后，总电流为I=/（R并并+r）=3.0A通过直导线通过直

10、导线ab的电流为的电流为I =IR并并/R =2.4A直导线直导线ab所受的静摩擦力与安培力大小相等、方向相反所受的静摩擦力与安培力大小相等、方向相反f=BI L=4.810-2N，方向向左，方向向左F安f18；.例题例题4：如图所示：在磁感应强度为：如图所示：在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，用两根等长的细线悬挂一根质量的匀强磁场中，用两根等长的细线悬挂一根质量为为0.02kg、长度为、长度为0.4米米m导体棒导体棒MN。要使细线的拉力为零，求导体棒中要通过电流大小。要使细线的拉力为零，求导体棒中要通过电流大小和方向？（可以忽略细线的质量和方向？（可以忽略细线的质量；g=10米米/秒秒2。

11、）。）F安安=G 时时 即即 BIL=mg)(25. 14 . 04 . 01002. 0安lBmgI解：要使细线的拉力为零解：要使细线的拉力为零,则导体棒中需要通过由则导体棒中需要通过由MN方向方向 mgF安安19；.例例5：如图，：如图，MN、PQ为光滑金属导轨，为光滑金属导轨，ab为金属棒，与电源组成闭合电路，该装置在竖为金属棒，与电源组成闭合电路，该装置在竖直平面内，为使直平面内，为使ab静止，可将该装置放在匀强磁场中，已知：电源电动势静止，可将该装置放在匀强磁场中，已知：电源电动势E=1.5V，金属，金属棒电阻棒电阻R=3(电路中其他电阻不计电路中其他电阻不计)，金属棒的质量，金属棒

12、的质量m=30克，长度克，长度d=50cm，两金属轨道的，两金属轨道的宽度宽度L=30cm，求磁感应强度的大小和方向。，求磁感应强度的大小和方向。MNPQab20；.例例6：通电直导线质量为：通电直导线质量为m沿水平方向放在倾角为沿水平方向放在倾角为a的光滑斜面上，图中圆圈表示导线的横的光滑斜面上，图中圆圈表示导线的横截面，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强变为截面，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强变为B，导线在磁场中的长度为，导线在磁场中的长度为L。要使导线。要使导线静止在斜面上，导线中的电流大小静止在斜面上，导线中的电流大小 ，方向，方向 。F安安BBmgNBBaamgBILtanamgFt

13、an安amgNF安安21；.练习练习1 1、 如图所示，一段通电导线用细线悬挂在匀强磁场中（磁感线的方向没有画出），悬线如图所示，一段通电导线用细线悬挂在匀强磁场中（磁感线的方向没有画出），悬线与竖直方向成与竖直方向成3030角，若该导线通过的电流为角，若该导线通过的电流为0.20.2A A，导线长度为导线长度为0.10.1m m。导线质量为导线质量为0.020.02kgkg。求：求：（1 1）判定磁场方向？）判定磁场方向？（2 2）导线受到的安培力为多大？）导线受到的安培力为多大？（3 3）匀强磁场的磁感应强度？）匀强磁场的磁感应强度？ B I m 30300 022；.练习练习2 2、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，19821982年，澳大利亚国立年，澳大利亚国立大学制成了能把大学制成了能把2.2g2.2g的弹体（包括金属杆的弹体（包括金属杆EFEF的质量）加速到的质量）加速到10km/s10km/s