安培力作用下物体的运动讲课
安培力完整版课件.
安培力完整版课件.一、教学内容本节课我们将学习《电磁学》教材第五章第2节，详细内容为安培力的计算和应用。
通过本节内容的学习，学生将掌握安培力公式的推导，了解安培力在实际问题中的应用，并学会解决相关问题。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力公式的推导过程，理解安培力的基本概念。
2. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。
3. 增强学生对电磁学知识体系的理解，提高科学素养。
三、教学难点与重点教学难点：安培力公式的推导及其应用。
教学重点：安培力的概念、计算方法以及在实践中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电磁学演示装置、电流表、磁场强度计、导线等。
2. 学具：学生分组实验器材，包括电流表、导线、磁场强度计等。
五、教学过程1. 实践情景引入利用电磁学演示装置，展示通电导线在磁场中受到力的作用，引导学生思考这一现象的原理。
2. 安培力概念及公式推导（2）通过例题，引导学生推导安培力公式。
3. 例题讲解选取具有代表性的例题，讲解解题思路和步骤，让学生掌握安培力的计算方法。
4. 随堂练习分组进行随堂练习，让学生运用安培力公式解决实际问题，并及时给予反馈。
5. 小结六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力公式推导3. 安培力计算例题4. 随堂练习题目七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定电流和磁场下的安培力。
（2）分析实际应用中安培力的作用。
答案：见附录。
2. 作业要求：完成作业后，请学生认真检查，确保计算过程和结果正确。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解和应用是否到位，哪些环节需要加强？2. 拓展延伸：引导学生思考安培力在其他领域的应用，如电动机、发电机等。
附录：作业答案1. 电流 I = 5A，磁场强度 B = 0.3T，导线长度 L = 0.4m，求安培力 F。
答案：F = BIL = 0.3 × 5 × 0.4 = 0.6N2. 分析一辆直流电动机中，安培力在转动过程中的作用。
高中物理微专题讲义：微专题49--通电导线在安培力作用下的平衡和运动
微专题49 通电导线在安培力作用下的平衡与运动【核心考点提示】1.安培力的方向(1)左手定则：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.让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，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.(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥.(3)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面.2.安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ILB sin θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝ILB.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零.3.安培力作用下导体运动方向的判断方法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，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【经典例题选讲】【例题1】(2018·天津市月考)正五边形abcde导体框，其单位长度的电阻值为ρ，现将正五边形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E且不计内阻的电源两端，则下列关于导体框所受的安培力的描述正确的是(A)A ．安培力的大小为5EB 4ρ，方向竖直向上 B ．安培力的大小为5EB 4ρC ．安培力的大小为2EB ρD ．安培力的大小为2EB ρ，方向竖直向上 [解析] 由图可知，电路接通后流过导体框的电流方向为ae 及abcde ，假设导体框每边长为L ，由欧姆定律可得ae 边的电流大小为I 1＝E Lρ，流过abcde 的电流大小为I 2＝E 4Lρ；在磁场中ae 及abcde 的等效长度均为L ，由左手定则可知ae 和abcde 所受的安培力方向均竖直向上，则导体框所受的安培力大小为F ＝BI 1L ＋BI 2L ＝5EB 4ρ，选项A 正确。
物理重点突破第24讲 安培力作用下导体的平衡和运动分析
第24讲安培力作用下导体的平衡和运动分析【方法指导】1.安培力作用下通电导体运动方向的判断方法：（1）电流元分析法：把整段电流分成很多小电流元．先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向．（2）等效分析法：环形电流可等效为条形磁铁，条形磁铁也可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁．（3）特殊位置分析法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置．（4）转换研究对象法：电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，分析磁体在电流磁场作用下运动的问题，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作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．（5）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．2. 求解通电导体在磁场中的力学问题的方法（1）明确研究对象；（2）变三维为二维，画出平面受力分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，一定要用左手定则来判断，注意F安⊥B、F安⊥I；（3）根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程进行求解．注意：安培力大小与导线放置的角度有关，但一般情况下只要求导线与磁场垂直的情况，其中L为导线垂直于磁场方向的长度为有效长度．【对点题组】1．如图所示条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止．下列结论正确的是()A．磁铁对水平面的压力减小B．磁铁对水平面的压力增大C．磁铁对水平面施加向左的静摩擦力D．磁铁所受的合外力增加2．如图所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸里看) ()A ．顺时针方向转动同时靠近导线AB B ．逆时针方向转动同时离开导线ABC ．顺时针方向转动同时离开导线ABD ．逆时针方向转动同时靠近导线AB3．如图所示，用两根轻细悬线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mgIl tan θ，竖直向上 B.mgIl tan θ，竖直向下 C.mgIl sin θ，平行悬线向下 D.mgIlsin θ，平行悬线向上 4．如图所示，质量m ＝0.1 kg 的导体棒静止于倾角为30°的斜面上，导体棒长度L ＝0.5 m ．通入垂直纸面向里的电流，电流大小I ＝2 A ，整个装置处于磁感应强度B ＝0.5 T ，方向竖直向上的匀强磁场中．求：(取g ＝10 m/s 2)(1)导体棒所受安培力的大小和方向； (2)导体棒所受静摩擦力的大小和方向．【高考题组】5.（2012·海南）图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a 、b ，导轨两端e 、f ，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是( )A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动6．(2014·浙江)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒()A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功7.（2011·课标全国）电磁轨道炮工作原理如图所示。
高中物理第一章安培力与洛伦兹力素养提升课一安培力作用下的平衡和运动问题课件新人教版选择性必修第二册
答案：B
B．垂直纸面向里，
3mg 3BL
C．垂直纸面向外，
3mg 2BL
D．垂直纸面向里，
3mg 2BL
4.[2022·广东广州三校高二联考]电流天平是一种测量磁场力的装置， 如图所示．两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ 置于天平托盘上．当两线圈中均无电流通过时，天平示数恰好为零， 下列说法正确的是( )
提示：(1)通电液体之所以旋转是因为受到力的作用， 其旋转方向可以用左手定则判断．
(2)电流增大，液体旋转加快，说明通电的液体受力变 大．
【核心归纳】 安培力作用下导体运动情况的判断
电流元法
特殊位置法 在特殊位置→安培力方向→运动方向
等效法
环形电流→小磁针 条形磁铁→通电螺线管→多个环形电流
结论法
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，有转到平行位置且电流方向相同的趋势
定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，
转换研究对 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
象法
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
【应用体验】
答案：C
教你解决问题
探究二 安培力作用下导体的平衡 【情境探究】 一通电导线放置于光滑的斜面上，分别施加如图甲、乙、丙、丁四 种情况的磁场，请指出哪些情况导体棒可能保持静止不动，并指出安 培力的方向．
提示：甲图可能，安培力的方向水平向右；乙图可能，安培力的方向竖直向上； 丙图不可能，安培力的方向竖直向下；丁图可能，安培力的方向沿斜面向上．
教你解决问题
【针对训练】
3.[2022·安徽六安一中高二检测]如图所示，在倾角为30°的光滑斜
高中物理选修二 新课改 讲义 专题提升一 安培力作用下的运动和平衡问题
专题提升一安培力作用下的运动和平衡问题[学习目标要求] 1.会熟练应用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向。
2.掌握应用牛顿第三定律通过转换研究对象分析安培力的方法。
3.会通过力学方法分析安培力作用下的平衡问题。
提升1安培力作用下通电导体的运动1.常规思路(1)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。
(2)结合左手定则准确判断导线所受安培力的方向。
(3)由导体的受力情况判定导体的运动方向。
2.主要方法电流元法把整段电流等效为许多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段电流元所受合力的方向，从而确定导线运动方向等效法环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立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°角)，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向结论法两直线电流相互平行时，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两直线电流不平行时，有转到相互平行且电流方向相同的趋势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电流元法特殊位置法[例1] 如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁体磁极的正上方，导线可以在空间中自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)()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，同时上升答案C解析如图所示，将导线AB分成左、中、右三部分。
中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向右上，根据左手定则知其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向右下，受力方向向里。
当导线AB转过90°时，由左手定则可知其受安培力方向向下，所以从上往下看导线将一边逆时针转动，一边向下运动，选项C正确。
安培力作用下导体的平衡和运动问题 高中物理课件
专题强化1 安培力作用下导体的平衡和运动问题单击此处添加副标题DIYIZHANG如图所示，在水平面内固定有两平行金属导轨，导轨间距为L，两导轨间整个区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与导轨平面成θ角并与金属杆ab垂直。
垂直于两导轨放置的金属杆ab重力为G，通过的电流为I，处于静止状态。
(1)画出金属杆ab的平面受力分析图；(2)由平衡条件写出平衡方程。
(2)答案 水平方向：F f＝F安·sin θ，即F f＝BIL sin θ竖直方向：F N＝G－F安cos θ，即F N＝G－BIL cos θ解决安培力作用下的平衡问题与解决一般物体平衡方法类似，只是多出一个安培力。
一般解题步骤为：梳理与总结(2023·南平市高二统考期末)用两根等长的绝缘细线，悬吊一水平通电直导线MN ，电流方向如图所示，已知导线的质量m ＝1 kg，长L ＝0.5 m，电流I ＝2 A，当在导线所在的空间中加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝2 T，导线处于静止状态。
重力加速度g 取10 m/s 2。
(1)求单根细线上拉力F 的大小；例1答案 4 N根据左手定则可知，通电直导线所受安培力竖直向上，根据平衡条件可得2F ＋BIL ＝mg代入数据解得F ＝4 N(2)若将磁场变为垂直纸面向外的匀强磁场B′，导原来的2倍，求B′的大小。
答案 6 T若将磁场变为垂直纸面向外的匀强磁场B′，由左手定则可知通电直导线所受安培力竖直向下，根据平衡条件可得mg＋B′IL＝2F′由题意可知F′＝8 N联立解得B′＝6 T。
安培力作用下的加速问题如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源。
电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为l的导体棒由静止释放，导体棒沿导轨向下运动，导体棒与导轨垂直且接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小。
3.4__安培力作用下导体运动分析方法精品PPT课件
二．安培力作用下通电导体平衡与加速问题的分析
解此类问题的一般步骤是： (1)明确通电导体所在处磁场的特点； (2)对通电导体进行受力分析，确定通电导体 所受的安培力； (3)把电磁学问题转化为力学问题，根据平衡 条件、牛顿运动定律或能量的观点来解题。
例：如下图所示，在与水平方向成600的光
滑金属导轨间连一电源, 在相距1m的平行导
安培力的应用
基础知识巩固
安培力---磁场通电导线的作用
磁场对通电导线的作用力称安培力， 其大小为 F =BILsinθ，
其中θ表示电流方向与磁感强度方向 的夹角．
1、方向：左手定则
2、大小
当B∥L时F =BILsinF=θ0 当B⊥L时 F=BIL
3、适用条件
匀强磁场中
θ
由左手定则可知：安培力 F一定垂直B、I所组成的 平面．
轨上，放一重为3N的金属棒ab,棒中通有3A
的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静
止，求:
（1）匀强磁场的磁感应强度
（2）ab棒对导轨的压力
（3）若要使B取值最小，其方向应如何？并
求出其最小值。
Ba b600Fra bibliotekFNB
（1）棒静止时，其受力如图所示：
F安
则有：F安 G tan 600
600 G
因为安培力 ：F安 BIL
【思维拓展】 若上例中，将电源去掉，换为阻值为2Ω的 电阻，其余部分阻值不计，求ab棒沿导轨 下滑时的最大加速度与最大速度。
①当棒刚开始下落时,其受力最大为Gsin600,
最大加速度：a 5 3 m s 2
②当棒所受合力为0时,速度最大,此时 Gsin600=BILcos600, 因为: I=BLvsin300／R,
高中物理精品课件：安培力作用下的运动和平衡问题
成如图中KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通入电流时(电源未在
图中画出)，此时回路
A.将向左平动
B.将向右平动
C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
√D.KL边垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动
图4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
6.(2020·山西大同阳高一中高二期末)如图5所示，原来静止的圆线圈可
计，g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当滑动变阻器R的阻值在
什么范围内时，可使金属棒静止在导轨上？
答案 1.6 Ω≤R≤4.8 Ω
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
解析 当滑动变阻器R接入电路的阻值较大时，I较小，安培力F较小， 金属棒有沿导轨下滑的趋势，导轨对金属棒的摩擦力沿导轨向上(如图 甲所示)，金属棒刚好不下滑时， 有 BREmaxl＋μmgcos θ－mgsin θ＝0
解得
Rmax＝mgsin
BEl θ－μcos
θ＝4.8
Ω
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
当滑动变阻器R接入电路的阻值较小时，I较大，安培力F′较大，会使 金属棒产生沿导轨上滑的趋势，此时导轨对金属棒的摩擦力沿导轨向下
(如图乙所示).
金属棒刚好不上滑时，
有 BREminl－μmgcos θ－mgsin θ＝0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
时，CD导线将
A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动，同时离开导线AB
C.逆时针方向转动，同时离开导线AB
√D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB
图2
安培力的应用课件
处处磁场强弱相同，但处 处磁场方向不同正) 视图为 ②导线所在处磁场强弱相
同， 导线受力大小相同
导线所在处受力方向不同，
但安培力产生的力矩相同
＊磁电式电流表工作原理
由左手定则知受力如图所示：
力矩：
若线框匝数为N， 弹簧的反抗力矩： 当 M= M’时线圈平衡，有 θ∝I 根据偏角 θ 的大 小
FA
FB
1
2
FB 3 ＊力矩为零，由于惯性继续转动
FB2 ＊力矩小些，转动效果差些
③直流电动机的转动
＊怎样才能使线圈 在输入直流电时持 续转动，成为电动
机？
＊直流电动机的输入电压 改变即了改变输入电流， 就可以改变电动机的转速。
突出优点
第四节 安培力的应用 常见的直流电动机：
【说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而
a
d
AD
b
c
O’
3、直流电动机的原理
①通电线圈在磁场中受力分析 FA1
FA
FB
1
2
F
左
F
FA右
3
FB
FB
③安培力产生的力矩 M1 ∝I
而被扭转的小弹簧产生的力
矩M2 ∝θ， 当 M1= M2 时线圈平衡，有 θ∝I 根据偏角θ的大小可知
电流I 的大小
④如何提高电流表的灵敏度 ？(相同的输入电流线圈更 容易偏转)
＊磁电式电流表工作原理
eg: 要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有
()Βιβλιοθήκη A、增加线圈匝数B、增加永久性磁铁的磁感应强度
C、换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩
D、增加线圈的面积 E、减小转轴处摩擦
安培力PPT课件
5
B
a b
2020/12/9
B
.
×
F F=BIL
6
B
B
B
F
×
2020/12/9
B
B
B
×
F
7
三、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
2020/12/9
8
2020/12/9
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙
固定
×
×
×
F
×
×
×
9
同向相吸 异向相斥
2020/12/9
10
F I
N
S
F
N
S
F
2020/12/9
11
四、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程
2020/12/9
12
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通
B
a
X
θ
2020/12/9
b
17
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如 图所示,在竖直向上的磁场中静止，则 磁感应强度B为 _________.
X
θ
2020/12/9
13
解：静止于斜面说明受力平衡
高中物理安培力精品课件演示文稿
高中物理安培力精品课件演示文稿一、教学内容本节课将深入探讨高中物理教材中关于安培力的章节，具体内容包括：安培力定律的推导，安培力大小和方向的判定，安培力在电流载流子中的应用，以及安培力在日常生活和工业中的应用实例。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力定律的推导过程，理解安培力的本质。
2. 培养学生运用安培力知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过安培力的学习，培养科学思维和探索精神。
三、教学难点与重点难点：安培力方向的判定，安培力在复杂电流分布中的应用。
重点：安培力定律的推导，安培力大小和方向的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁铁、导线、电池、演示用安培力实验装置。
2. 学具：电流表、磁铁、导线、电池、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁铁吸引铁钉的实验，引导学生思考磁铁是如何产生力的。
2. 例题讲解：通过讲解安培力定律的推导过程，让学生理解安培力的本质。
3. 随堂练习：给出不同电流和磁场条件下的安培力计算题，让学生独立完成。
4. 知识拓展：介绍安培力在日常生活和工业中的应用实例，如电动机、发电机等。
5. 小组讨论：分组讨论安培力在复杂电流分布中的计算方法，培养学生的团队协作能力。
六、板书设计1. 安培力定律的推导过程。
2. 安培力大小和方向的计算公式。
3. 安培力在电流载流子中的应用实例。
七、作业设计1. 作业题目：（1）一根长直导线通以电流I，距离导线r处有一磁感应强度为B的磁场，求导线受到的安培力。
（2）一个长直导线电流I，在垂直于导线的平面内，距离导线r处有一磁感应强度为B的磁场，求导线受到的安培力。
（3）一个矩形线圈通以电流I，线圈的长a，宽b，磁感应强度为B，求线圈受到的安培力。
答案：（1）F = BIL（2）F = BILsinθ（3）F = BIAN2. 课后思考题：讨论安培力在电磁设备中的应用，如电动机、发电机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解程度，对安培力计算方法的掌握情况，以及教学过程中的不足之处。
专题 安培力作用下导体的运动和平衡问题-高二物理课件(2019人教版选择性必修第二册)
乙
解得Imin＝0.14 A
பைடு நூலகம்
所以通过ab杆的电流范围是0.14 A≤I≤0.46 A.
考点举例
专题强化
走近高考
随堂演练
例6 如图6所示，用两根悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d
两处，置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直
方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上，所需磁场的最小磁
注意磁场与电流方 向的转变
考点举例
专题强化
走近高考
随堂演练
2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画通过研究导体的重心或受力位置的磁感线， 并做出该点的切线方向，再根据左手定则判断安培力 方向. (2)l为导体垂直于磁场方向的长度，即当导体与磁场垂 直时，磁场内导体两端点的直线距离.
考点举例
考点举例
专题强化
走近高考
随堂演练
如图甲所示，有
F1－mgsin θ－Ff1＝0
FN－mgcos θ＝0
Ff1＝μFN
F1＝BImaxd
甲
解得Imax＝0.46 A
考点举例
专题强化
走近高考
随堂演练
如图乙所示，有
F2＋Ff2－mgsin θ＝0
FN－mgcos θ＝0
Ff2＝μFN
F2＝BImind
夹角为θ，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨
平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外
接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速
下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程
中，金属棒：
在安培力作用下物体运动方向的判断
在安培力作用下物体运动方向的判断在物理学中，安培力是一种磁力，它是由电流在磁场中产生的，可以改变运动物体的方向。
在这篇文章中，我们将深入探讨在安培力作用下物体运动方向的判断。
我们将介绍安培力的本质、其与电流的关系以及安培力如何影响运动物体的运动方向。
首先，让我们来探讨一下安培力的本质。
安培力是由电流在磁场中产生的一种力。
在磁场中，物体受到的力的大小和方向由其受到的磁场的强度、磁感应强度和相对速度决定。
当一个带电导体在磁场中运动时，它会受到一个力，该力的方向垂直于导体的运动方向和磁场的方向，大小取决于导体中电荷的大小、电流的方向和磁场的强度。
这种力就是安培力。
其次，让我们进一步了解一下电流和安培力之间的关系。
从物理学角度来看，电流是一种电荷流动的现象。
当带电粒子在电场中运动时，该粒子会产生一个电流，该电流又会产生一个磁场。
这个磁场会与其他磁场相互作用，产生一个力，即安培力。
因此，电流和安培力是紧密相关的，其中一个的变化都会影响另一个。
最后，让我们来探讨一下在安培力作用下物体运动方向的判断。
当一个物体（如电荷或电流）在磁场中运动时，它会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力，并沿着与运动方向垂直的方向发生运动。
根据楞次定律，当一个带电粒子在磁场中运动时，它会受到一个力，使它运动的方向和磁场垂直。
这意味着如果我们知道磁场和电荷/电流的运动方向，我们就可以预测物体将沿着哪个方向运动。
总而言之，在安培力的作用下，物体将沿着与运动方向垂直的方向运动。
由于安培力与电流之间的关系，我们可以根据电流的方向和磁场的方向预测物体将沿着哪个方向运动。
对于电荷的运动，在知道电荷的电荷正负和磁场的方向后，我们也可以进行预测。
在结论方面，安培力是磁场对流动电荷和电流作用的一种现象。
当物体受到安培力时，它会沿着与运动方向垂直的方向运动。
通过理解电流和安培力之间的关系，我们可以预测物体的运动方向。
这个现象在物理学中有着广泛的应用，例如在电机和发电机中的用途。
高中物理专题复习小专题五安培力作用下导体运动情况的判断方法课件新人教版
解析： 顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直方向 放置的磁铁，由安培定则可知，磁铁的 N 极在下，S 极在上．由 此可知相互之间的作用力是斥力．圆环对桌面压力 F 将大于圆 环的重力 G1，磁铁对轻绳拉力 F′将小于磁铁的重力 G2，故 选项 D 正确．
由上述两个特殊位置的判断可知，导线所受安培力使 AB 逆时针转动的同时还要向下运动．
答案： C
(转换研究对象法)如图所示，条形磁铁放在水平桌
面上，在其正中央的上Biblioteka 固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，
给导线通过垂直纸面向里的电流，用 FN 表示磁铁对桌面的压 力，用 F 表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相
解法一：电流元法． 首先将圆形线圈分成很多小段，每小段可看作一直线电 流，取其中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图 甲所示．根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左， 故线圈向左运动．
解法二：等效法．
将环形电流等效成一条形磁铁，如图乙所示，据异名磁极 相吸引知，线圈将向左运动．同时，也可将左侧条形磁铁等效 成一环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排 斥”又可得到相同的答案．
答案： D
解析： 画出导体棒所在处的磁感线，用左手定则可判 断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下方，由牛顿第三定 律可知，导体棒对条形磁铁的力斜向左上方，所以弹簧长度 将变短，FN1＞FN2，答案为 B、C.
答案： BC
谢谢观看！
思路图解： 解答本题可按以下思路分析：
解析： 通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性 质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．由于导线环中通 入的电流方向相同，二者同位置处的电流方向完全相同，相当 于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知 两导线环应相互吸引，故 A 正确．
安培力作用下物体的运动讲课
.试画出下列各图的受力情况，并分析哪种情况 有可能使导体棒在斜面上保持静止（ ）
2、
• 如图所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为θ的 导轨上，导轨和杆间不光滑．通有电流时，杆静止 在导轨上．下图是四个侧视图，标出了四种匀强磁 场的方向，其中摩擦力可能为零的是
例、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由 运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体， 导体AB将（AB的重力不计） A、逆时针转动，同时向下运动 N S B、顺时针转动，同时向下运动 C、顺时针转动，同时向上运动 D、逆时针转动，同时向上运动
向里
I F N
F
S
N
F
S
向外
A、逆时针转动，同时向下运动
C
F
F
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 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离， 当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：( ) A A、吸引． B、排斥．C、保持静止． D、边吸引边转动 ．
4.根据受力情况判断运动情况
四.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向
1.直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安 培力的方向，再进行分析：
a
F
b F
2.利用平行电流相互作用分析法：（1） 同向平行电流相互吸引，异向平行电 流相互排斥；（2）两个电流总有作用 到方向相同且靠近的趋势。
安培力的应用课件
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象； (2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方 向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解. 2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培 力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场 垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度.
例2 如图2所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的 平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好. 整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导 轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金 属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力的大小； 答案 0.1 N
图4
例1 如图1所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极 的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导 线的运动情况是(从上往下看) A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升
√C.逆时针方向转动，同时下降
D.逆时针方向转动，同时上升
图1
判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因 此，此类问题可按下面步骤进行分析： 1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
图2
(2)通过金属棒的电流的大小； 答案 0.5 A 解析 由 F 安＝BIL，得 I＝FB安L＝0.5 A. (3)滑动变阻器R接动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得： E＝I(R0＋r)， 解得 R0＝EI －r＝23 Ω.
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结论法：同向电流互相吸引
N
S
N
S
等效法分析运动
例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N极附近， 磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通 入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？
P190
向左摆动
4.
特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受 安培力的方向，判断其运动方向，然后推 广到一般用过程中，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 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离， 当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：( ) A A、吸引． B、排斥．C、保持静止． D、边吸引边转动 ．
例、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由 运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体， 导体AB将（AB的重力不计） A、逆时针转动，同时向下运动 N S B、顺时针转动，同时向下运动 C、顺时针转动，同时向上运动 D、逆时针转动，同时向上运动
向里
I F N
F
S
N
F
S
向外
A、逆时针转动，同时向下运动
a
F
b F
2.利用平行电流相互作用分析法：（1） 同向平行电流相互吸引，异向平行电 流相互排斥；（2）两个电流总有作用 到方向相同且靠近的趋势。
自由
˙ ˙ ˙ ˙ ˙ ˙
×
F × F 固定
×
×
×
×
例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd， 分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能 自由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
5. 等效分析法：环形电流可等效为小磁针， 条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电 流，通电螺线管可等效为多个环形电流 或条形磁铁。
例.如图在条形磁铁N极处悬挂一 个线圈，当线圈中通有逆时针方 向的电流时，线圈将向哪个方向 偏转？
从上向下看逆时针转动的 同时向左摆动
专题二 安培力作用下物体平衡和加速问题
磁场对通电导线的作用力
判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
四.安培力作用下通电导线或线圈的运动方向
1.直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安 培力的方向，再进行分析：
• 解题基本步骤： 1、将立体图转化为平面图 2、受力分析（①重力、安培力②弹力③摩擦力④其他力 ）注： F安 B；F安 I 3、列方程 平衡则F合=0 加速则F合=ma
.试画出下列各图的受力情况，并分析哪种情况 有可能使导体棒在斜面上保持静止（ ）
2、
• 如图所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为θ的 导轨上，导轨和杆间不光滑．通有电流时，杆静止 在导轨上．下图是四个侧视图，标出了四种匀强磁 场的方向，其中摩擦力可能为零的是
F′ N
F S N
F S
变大 （1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
f
桌面对磁铁的摩擦力 _______( 有 有,无)
水平向右 方向 _______.
（2）桌面对磁铁的支持 变小 力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).