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专题课一安培力作用下的导体运动和平衡问题课件（29页ppt）

(课件网) 第一章　安培力与洛伦兹力 专题课一　安培力作用下的导体运动和平衡问题 第*页 专题一 安培力作用下的导体运动方向的判断 要点　归纳 不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚导 线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生 的运动，在实际操作过程中，往往采用以下五种方法： 1. 电流元法 把整段导线分为许多段直电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判 断整段导线所受合力的方向，从而确定导线的运动方向. 2. 等效法 环形电流可等效成小磁针（或条形磁铁），通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环 形电流，反过来等效也成立. 3. 特殊位置法 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置 （如转过90°），然后判断其所受安 培力的方向，从而确定其运动方向. 4. 结论法 两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相 排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势. 5. 转换研究对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的 安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受 合力及运动方向. 研习　经典 C A. 顺时针转动，同时下降 B. 顺时针转动，同时上升 C. 逆时针转动，同时下降 D. 逆时针转动，同时上升 解析：本题宜采用电流元法，如图甲所示，作一条磁感线，在导线两侧各取一小段， 分析这两个电流元的受力情况，由左手定则知，P处受力方向向外，Q处受力方向向 里，所以从上往下看导线将逆时针转动；再取一个特殊位置———导线逆时针转过90° 时，如图乙所示，此时导线所受安培力向下，导线将向下运动.实际上导线转过一个 非常小的角度时就受到向下的力，并向下运动，所以从上往下看导线将一边逆时针转 动，一边向下运动，C选项正确. 名师点评 　　解决此类问题，一定要认真读题，深刻领会题意，准确判断题目类型，选择合适 的解决方法；要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线 的受力情况或将要发生的运动. 针对　训练 A. 俯视逆时针转动，同时靠近磁铁 B. 俯视顺时针转动，同时靠近磁铁 C. 俯视逆时针转动，同时远离磁铁 D. 俯视顺时针转动，同时远离磁铁 解析：本题采用等效法.环形电流可等效为小磁针，线圈向外一面为S极，因为异名磁 极相互吸引，因此从上往下看，即俯视，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁，故 A正确，B、C、D错误. A 第*页 专题二 安培力作用下的导体运动方向的判断 要点　归纳 1. 安培力作用下的平衡问题，关键是做好受力分析，然后根据平衡条件求解. 2. 安培力作用下的平衡问题的解题步骤 解题步骤可总结为：见立体，画平面；标磁场，做分析. （1）见立体，画平面：这类题目通常给出的是立体图，立体图不便于我们的分析， 所以我们要先画出平面图，在平面上进行受力分析，以及运动分析. （2）标磁场，做分析：平面图画好后要把磁场方向准确地标上，其目的是方便我们 判断安培力的方向；受力分析后根据共点力平衡的条件列出平衡方程进行求解，涉及 动态平衡问题的题型，受力分析后依据动态平衡解决方法进行求解. 研习　经典 [典例2]　如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应 强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果ab静止于水平 导轨上.求： （1）金属杆ab受到的摩擦力大小； 答案：（1）BIlsin θ　 解析：（1）作出平面图，对导体棒作受力分析如图所示，导体棒所受安培力F安＝BIl， 根据共点力的平衡有f＝F安sin θ＝BIlsin θ. ... ...