人教版 高中物理选择性必修第二册 1.1 磁场对通电导线作用力 课件(共25张PPT)

(课件网) 第一章 安培力与洛伦兹力 人教版 高中物理必修三 第1节 磁场对通电导线的作用力 人教版 高中物理选择性必修第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 人教版 高中物理必修三 第1节 磁场对通电导线的作用力 人教版 高中物理选择性必修第二册 爱心为何会旋转呢？ 通电导线在磁场中受到力的作用 新课导入 N S ＋ — 安培力 通电导线在磁场中受到的力称为 安培力 实验仪器： 安培力的方向 实验探究：安培力的方向 小组讨论问题： 1.怎样设计电路让轨道上的导体棒流过电流？怎样判断导体棒电流的方向？ 2.如何放置U型磁铁给导体棒提供竖直方向的磁场？怎样判断磁感应强度的方向？ 安培力实验器 导体棒 U型磁铁 干电池 开关 导线 安培力的方向 实验步骤： 1.按照讨论的方法组装好器材。 2.上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察并记录导体棒运动方向。 3.改变导体棒中电流的方向，观察并记录导体棒运动方向。 4.探究导体棒受安培力方向。 小组合作探究实验 记录实验现象 实验探究：安培力的方向 安培力的方向 问题：通电导体棒所受安培力方向一定 与其水平运动的方向相同吗？ 通电导体棒由静止水平向右运动为例 F 斜向右上 F 水平向右 F 斜向右下 v 通电后力传感器示数代表导体棒受安培力竖直分量的方向和大小 导体棒受安培力方向 力传感器数值情况 安培力的方向 F斜向右上 F水平向右 F斜向右下 验证：通电导体棒所受安培力方向是否与其水平运动的方向相同 安培力是否存在竖直分量 力传感器 （去皮）调零后 受力向下时示数为正； 受力向上时示数为负 安培力实验器 通电导体棒沿轨道水平运动 正 斜向下 负 斜向上 零 水平 实验现象：导体棒通电后水平向外运动的过程中，力传感器示数一直为零 安培力的方向 实验结论：通电导体棒所受安培力的方向与水平运动的方向相同 验证：通电导体棒所受安培力方向是否与其水 平运动的方向相同 探究：安培力、电流和磁感应强度三者方向的空间关系 安培力的方向 平面图 三维图 安培力的方向与电流、磁感应强度方向都垂直。 安培力的方向总是垂直于电流和磁感应强度方向所在的平面。 结论： 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个平面内； 让磁感线从掌心垂直进入， 左手定则 并使四指指向电流方向，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。 安培力的方向 F F 【例1】利用左手定则判断安培力的方向 I （2） B （1） I B 安培力的方向 回顾:通电导线电流I 方向与磁场B的方向垂直时， 它所受的安培力 问题:当通电导线电流I 方向与磁场B的方向不垂直时，我们应该如何计算安培力的大小呢？ B θ I 磁场方向与电流方向夹角θ 安培力的大小 B θ I 磁场方向与电流方向夹角θ 实验探究 安培力的大小 安培力的大小 实验探究：当电流方向与磁场方向夹角θ时， 安培力的大小F与角度θ间的关系。 安培力装置 多匝线圈绕成的线圈框，固定在力传感器下方 力传感器 （去皮）调零后 受力向下时示数为正； 受力向上时示数为负 实验仪器 线框底边置于匀强磁场中 角度指针 实验原理 实验探究：当电流方向与磁场方向夹角θ时， 安培力的大小F与角度θ间的关系。 安培力的大小 B F I 通电线框底边置于匀强磁场中，因安培力的方向总是垂直于电流和磁场方向所在的平面，故线框所受安培力方向在竖直面内。因此，力传感器的示数（去皮后）就代表了线框所受安培力的大小和方向。 安培力的大小 改变磁场方向与电流方向间夹角 F I F I I F I 角度指针固定 F I B 实验过程 F∝sinθ 安培力的大小 只改变电流I方向与磁感应强度B方向 的夹角θ的大小，记录θ、F 实验探究：当电流方向与磁场方向夹角θ时， 安培力的大小F与角度 ... ...