1.1 安培力（课件）（28张PPT）

第一节 安培力 2021-2022学年粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册教学课件 思考1：闭合开关，观察实验现象， 分析在该实验中安培力的作用效果。 一、认识安培力 【观察·思考】 如图左所示是一种直观感受安培力作 用效果的实验装置示意图: 在蹄形磁铁两极间放置一个与外电路 相连接的水平固定金属导轨，上面静 置一根与轨道垂直的金属棒。 思考2：结合必修第三册所学知识， 设计新的可以直观感受安培力作用效 果的实验方案，并画出新方案的实验 装置示意图。 总结：该实验方法便于改变电流大小、 磁场方向、电流方向等因素，为探究 安培力的规律提供了便利。 【实验·总结】 在上述实验中，当开关闭合时，平行 导轨上的金属棒相当于一根通电导线， 此时金属棒在轨道上由静止开始滚动， 表明它受到了安培力。 那么 安培力的方向与哪些因素有关呢？ 二、安培力的方向 安培力是一个矢量，既有大小又有方向。 根据磁感应强度的表达式????=????????????，猜想安培力F的方向可能与磁感应强度B的方向和电流I的方向有关。 ? 【实验·探究】 利用如图所示的实验装置，探究影响安培力方向的因素。 设计实验现象记录表如下表所示： 【实验·探究】 设计实验现象记录表如下表所示：其中“ ”表示电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示电流方向垂直纸面向外。 ? 【实验·探究】 进行实验，并将金属棒运动方向相应的实验结果用带箭头线段绘制在表格中。 【实验·总结】 上述实验表明，通电导线在磁场中所受安培力的方向与磁场方向、导线中电流方向有关.更精确的实验研究表明，它们之间的关系可以用左手定则判定。 如右图所示，伸开左手，使大拇指与四指垂直，且都与手掌在同一个平面内.让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 【理论·探究】 实验和理论表明，当通电直导线与磁场方向平行时，如下图所示，通电直导线所受安培力的大小F=0。 三、安培力的大小 ???? ? ???? ? 【理论·探究】 当通电直导线与磁场方向垂直时，如图所示，通电直导线所受安培力的大小F=BIL。 ???? ? ???? ? 【理论·探究】 当通电直导线与磁场方向成θ角时，如下左图所示，可以将原磁场的磁感应强度B分解为与直导线垂直的分量????????和与直导线平行的分量????????，如下右图所示，则 ? ???? ? ???? ? ???? ? ???? ? ???? ? ???? ? ???????? ? ???????? ? ????????=???????????????????? ? ????????=???????????????????? ? 平行于直导线的分量????????不对通电直导线产生作用力，只有垂直于直导线的分量????????才会对通电直导线产生作用力。因此，长度为L、电流为I的通电直导线与磁场方向成θ角时，所受安培力的大小为： ? 这是一般情况下安培力的表达式。 ???? ? ???? ? ???? ? ????=???????????????????????????? ? 1.（2021·广东·化州市第一中学高二期末）安培在电磁学领域作出了突出的贡献，被誉为“电学中的牛顿”下面的规律不是安培发现的是 （　　） A．通电导线在磁场中受到的作用力规律 B．通电导线周围的磁场分布规律 C．分子电流假说 D．通电导线周围存在磁场 D 课堂练习 2.（2022·湖北·荆州中学高二期末）如图所示，两根等长直导线a和b平行放置，分别通有大小为 I、2I的电流，电流方向相反，此时导线a受到的磁场力大小为F。当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力为零，则此时a受到的磁场力大小为（　　） A．???????? B．F C．???????????? D．3F ? A 3. （2022·江苏·如东县教育体育局高二期末）质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直， ... ...