人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 1.1 磁场对通电导线的作用力(1)课件(共27张PPT)

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人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 1.1 磁场对通电导线的作用力(1)课件(共27张PPT)

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(共27张PPT)
磁场对通电导线的作用
一、安培力
1、前言 :既然通电导线能产生磁场,它本身也相当于一个磁体,那么通电导线是否也受到磁场力的作用呢?实验研究。
2、实验:把一段直导线放到磁场中,当导线中有电流通过时,可以看到原来静止的导线会发行运动。装置示意图:
N
S
A
3、实验现象:
当导线方向与磁场方向垂直时,它所受的安培力最大
当导线方向与磁场方向一致时,导线不受安培力
当导线方向与磁场方向斜交时,它所受的安培力介于最大值和0之间。
4、安培力:通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F。
5、思考:影响安培力大小的因素有哪些?(垂直时)
6、猜想: ①导线的长度L ②电流的大小I
再做实验
实验:三块相同的磁铁并排放置,可认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度可以比较导线所受安培力的大小。
分别接通“2、3”和“1、4” 可以改变导线通电部分的长度,电流强弱由外部电路控制。
(1)L不变,改变I
(2)I不变,改变L
实验发现:
②在同一磁场中,电流一定时,通电导线越长,导线所受安培力越大。
7、 结论:精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的安培力的大小,既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积成正比 。
8、安培力计算公式:F=BIL B是比例系数
①在同一磁场中,通电导线长度一定时,电流越大,导线所受安培力越大;
二、 磁感应强度
1、 讨论比值 的情况 :
对于不同的磁场,比例关系都成立,
但在不同的磁场中,比例系数B不一样。
2、定义:比值 叫磁感应强度(类似电场强度)。
3、定义式:
4、单位:
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是 T 。
1T的物理意义:
5、B的一般大小:
常见的地磁场磁感应强度约是3×10-5T~7×10-5 T,
永磁铁磁极附近的磁感应强度约是10-3 T~1T,
在电机和变压器的铁芯中,磁感应强度可达0.8T~1.4T
6、磁感应强度B的方向:
而磁场的方向:
沿磁感线的切线方向
7、物理意义:
磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。
8、匀强磁场:
磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
该点磁场的方向。
小磁针静止时N 极所指的方向
例:
解:由安培力计算公式:F=BIL
得地磁场对这根导线的安培力为
F=0.50×10-4×30×20N
三、 安培力的方向——左手定则
左手定则:
伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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。
F
B
I
F方向,既跟磁感应强度B的方向垂直,又跟电流I的方向垂直。
S
N
A
B
C
D
例、由左手定则判断四个图中所标方向正确的是
(红色箭头表示的是电流方向)
ABCD
四、电动机
1、思考:如果放在磁场中不是一段通电导线,而是一个通电的矩形线圈abcd,会发生什么现象?
2、电动机基本构造:定子和转子。
3、功率:有大有小。
4、种类:分直流电动机和交流电动机
5、应用:
看插图
直流电动机示意图
视频
小结
一、安培力
1、概念:通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F
2、大小:F=BIL
3、方向:F⊥B,F ⊥ I,F垂直I、B所在平面。
左手定则确定
二、磁感应强度
1、公式:
2、物理意义:反映了磁场的强弱
3、单位:特斯拉,简称特,国际符号是 T
4、方向:与该处磁场方向同
5、匀强磁场:B的大小和方向处处相同,这个区域叫匀强磁场。
用一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡。可以看到灯丝颤抖起来。
猜猜看,灯丝里通过怎样的电流,才能使灯丝颤抖
一.安培力
1.安培力
2.I B 时,F 最大;I //B 时,F 最小,等于零。
1.F/IL的意义
二.磁感应强度
3. F=BIL
2.定义:
二、磁感应强度
4.单位:
5.方向:
6.匀强磁场
3.公式:
在磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2 N,则:
①这个位置的磁感应强度是多大?
②如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时,这一点的磁感应强度应是多大?
③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场。
例题1:
解:①
②应为2T
有两种可能:(a)该处没有磁场,(b)该处有磁场,只不过通电导线与磁场方向平行。
③不能肯定。
图2.3-9
安培的平行导线实验。
3、你能判定通电后它们之间作用力的方向吗?
1.下列说法中错误的是 ( )
A.磁场中某处的磁感应强度的大小,就是通以电流
I,长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力
F与I、L的乘积的比值。
B.一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用,则
该处一定没有磁场。
C.一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放
在B处大,则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大。
D.因为B=F/(IL),所以某处的磁感应强度B跟磁场力F
成正比,跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。
ABD
F
2.如图所示,表示一根放在磁场里的通电直导线,直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度这两个物理量的方向,请标出安培力的方向。 (用“ · ”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里;“⊙” 表示电流垂直于纸面向外,“ ” 表示电流垂直于纸面向里。)
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
I
B
B

I
3.如图所示,表示一根放在磁场里的通电直导线,直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向,请标出第三个量的方向。
F
B
(2)
F
(1)
I
4\关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有 [   ]
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生
的,磁场和电场一样,也是一种物质
B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲
线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
AB
A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
 B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
 C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向
 D.通过该点磁感线的切线方向
5、磁场中某点的磁感应强度的方向 [   ]
CD
6、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是 [   ]
A.向右飞行的正离子束 
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束 
D.问左飞行的负离子束
BC
7、在图中分别标出磁场中通电导线的电流方向,磁场方向和导线所受磁场力的方向,其中正确的是:
CD
8、在图中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是( )
B
F
I
A
B
I
F
B
I
B
F
C
I
B
F
D
AC
9.如图所示的四种情况,通电导线均置于匀强磁场中,其中通电导线不受安培力作用的是
C
一.安培力
1.安培力
2.I B 时,F 最大;I //B 时,F 最小,等于零。
1.F/IL的意义
二.磁感应强度
3. F=BIL
2.定义:
4.单位:
5.方向:
6.匀强磁场
1.大小:
2.方向:
左手定则
F=BIL(I B )
3.公式:
三.安培力的大小和方向
F
F
F
(垂直于纸面向外)
10、下面各图中,知I、B方向,
画F方向

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