54探究安培力
《探究安培力》课件
安培力的作用和意义
1 引发电磁感应
安培力是电动机、发电机等电磁设备的核心。
2 驱动电动机
安培力使得电动机的转子开始运动。
3 应用于磁共振成像
安培力用于生成强磁场，使磁共振成像成为可能。
安培力的定义和公式推导
安培力
安培力是电流通过导体所产生的磁场所引起的一种 力。
公式推导
根据洛伦兹力定律，安培力的大小公式为F = BIL。
《探究安培力》PPT课件
探索安培力的作用和意义，介绍安培力的定义、推导及其与磁场的关系。展 示典型安培力的实验演示以及应用在工业生产、电力场景和磁共振成像中的 作用。
安培力与国际单位
什么是安培？
安培是国际电流单位，用于 衡量电流强度。
国际单位符号
安培的国际单位符号是A， 原名国际安培。
安培力
安培力是由电流所产生的磁 场所引起的一种力。
3 电压稳定
安培力保持电压的稳定性， 确保电力供应的质量。
安培力在磁共振成像中的作用
磁共振成像（MRI）
安培力生成强磁场，用于磁共振成像中的信号检测 和图像重建。
医学应用
安培力在磁共振成像中被广泛应用于医学诊断和研 究。
洛伦兹力和安培力的区别
洛伦兹力
洛伦兹力是带
安培力是由电流通过导体所产生的磁场所引起的一 种力。
典型安培力的实验展示
1
安培环实验
通过安培环实验展示安培力的作用和稳定性。
2
螺线管实验
利用螺线管实验观察安培力对导线的影响。
3
电磁铁实验
使用电磁铁实验演示安培力的强大吸力。
安培力和磁场的关系
磁场线
安培力的方向与磁场线的方向相 互垂直。
5.4探究安培力学案
编号：22 课题： 5.4探究安培力主编：史胜波审稿：丁义浩时间：12.5 *实授课时： 2 班级：学生：组别：组评：师评：向外探究体验归纳：通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可用来判断：实验与探究二：安培力的大小(导线与磁场方向垂直)探究实验：影响安培力大小的因素猜想：安培力的大小和哪些因素有关呢？探究安培力的大小的方法：问题1、如何改变通电导体的电流大小？问题2、如何改变通电导体的长度？问题3、如何改变磁场的磁感应强度？一、与电流大小的关系汉滨区恒口高级中学高二物理（选修3-1）学案探究五：只在安培力作用下，导体运动情况的判断。
思考并回答3：在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线CD，自我检测1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向2．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。
关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（）A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力朝左D．cd边所受安培力对ab边力矩不为零3．在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，一段长为0.5m的通电导体在外力作用下做匀速直线运动，设通过导体的电流为4A，运动速度是0.6m／s，电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直，则移动这段导线所需要的功率是________W.4．质量为m ，长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在θBＢθBＣθBＡθBＤE F G H第15题C D。
探究安培力
如图，倾角为θ＝ ° 例：如图，倾角为 ＝30°的光滑导轨上端接入一电动势 E=3v，内阻不计的电源。滑轨间距 ，内阻不计的电源。滑轨间距L=10cm。将一个质量 。 的金属棒水平放在滑轨上， 为m=30g，电阻 ，电阻R=0.5Ω的金属棒水平放在滑轨上，若滑 的金属棒水平放在滑轨上 轨处在垂直于滑轨平面的匀强磁场中．当闭合开关后， 轨处在垂直于滑轨平面的匀强磁场中．当闭合开关后，
、T8
实验演示2： 实验演示 ：平行通电直导线间的作用
接电源
结论： 结论：同向平行电流相互吸引 反向平行电流相互排斥
接电源
练习2：见学海导航Ｐ 练习 ：见学海导航Ｐ78 T6
、T7
二、安培力的大小 实验演示3： 实验演示 ：
结论：电流越大，磁场越强， 结论：电流越大，磁场越强， 导线在磁场中的长度越长， 导线在磁场中的长度越长， 通电导线所受的安培力越大
θ
金属棒刚好静止在滑轨上． 金属棒刚好静止在滑轨上．求匀强磁场的磁感应强度大 小和方向． 小和方向． 解：先画出侧视图（三维 二维） 先画出侧视图（三维→二维 二维） 对导体棒受力分析如图 Ｅ 开关闭合后， 开关闭合后，有Ｉ＝ ＝６(A) Ｒ 导体平衡．Ｆ必沿斜面向上． ．Ｆ必沿斜面向上 垂直导轨平面向下． 导体平衡．Ｆ必沿斜面向上．故Ｂ垂直导轨平面向下． 由平衡条件得 F－mgsin θ ＝０ － 即BIL－mgsin θ＝0 － ＝ mgsin θ ∴ B＝ ＝ 0.25(T) IL
安培力计算式： 安培力计算式： Ｆ＝ＢＩＬ（在 Ｆ＝ＢＩＬ（在Ｂ⊥Ｌ时） Ｆ＝ＢＩＬsinθ（在Ｂ与Ｌ的夹角为θ时） （ Ｆ＝ＢＩＬ 的夹角为 时
公式说明： 公式说明： １、该公式适应于匀强磁场的安培力计算。 该公式适应于匀强磁场的安培力计算。 ２、Ｌ为有效长度。 、Ｌ为有效长度。 为有效长度 有效长度：导线两端点的连线在垂直磁场方向上的投影长度。 有效长度：导线两端点的连线在垂直磁场方向上的投影长度。
探究安培力PPT精品课件
4．如图5－4－4所示，A为一水平
旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的
负电荷，在圆盘正上方水平放置一通
电直导线，电流方向如图．当圆盘高
速绕中
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向里
D．水平向外
答案：C
图5-4-4
5．关于通电直导线所受安培力F，磁感应强度 B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是
解析：A项中接法，螺线管上端由安培定则知为N 极，MN中电流方向向右，由左手定则知MN垂直纸面 向外运动．
B项中接法使螺线管上端为S极，MN中电流由N到 M，由左手定则可判断B项正确．同理可知C项错误．
D项，当ac端为正极、bd端为负极时，同A项；当 ac端变为负极，bd端变为正极时，同B项；故D项正 确．
图5-4-1
要提高发射速度，就要增大炮弹的加速时 间．你知道该怎么可以做到吗？
知识梳理
一、探究影响通电导线受力的因素 1．在物理学中，把很短的一段通电导线中的电 流I与导线长度L的乘积IL称作_电__流__元__．
2．分析归纳：在实验中无论怎样改变 I、L 的数值，
IFL这一比值是_不__变__的__，说明IFL是反映磁场的性质，与放 入什么样的通电导体_无__关__．
(2)当通电导线与磁场方向垂直时，所受安培力 最大，Fmax＝BIL.
(3)当通电导线与磁场方向斜交时，其所受安培 力介于零和最大值之间．如图5－4－6所示．
图5-4-6 将B正交分解成B⊥＝Bsinθ和B∥＝Bcosθ，而B∥对电 流没有作用，在此种情况下，F＝B⊥IL即F＝BILsinθ.
(4)注意事项： ①公式适用于匀强磁场． ②弯曲导线的有效长度l，等于两端点所连直线 的长度(如图5－4－7所示)；相应的电流方向，沿l由 始端流向末端，因为任意形状的闭合线圈，其有效 长度l＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培 力的矢量和一定为零．
《探究安培力》教案2
《探究安培力》教案2一、教学内容本节课将围绕物理教材《电磁学》第四章第3节“安培力”的内容展开，详细讲解安培力产生的原理、计算公式以及应用实例。
具体包括安培力的定义、安培力的大小与电流、磁场的关系，以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力的大小计算公式。
2. 学会运用左手定则判断安培力的方向。
3. 能够运用安培力的知识解决实际问题，提高物理思维能力和实践能力。
三、教学难点与重点难点：左手定则的应用，安培力的计算公式。
重点：安培力的概念，安培力的大小与电流、磁场的关系。
四、教具与学具准备教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪、投影仪。
学具：左手定则图解、计算器、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示电流表指针偏转的现象，引导学生思考电流在磁场中受到的力。
2. 新课导入（10分钟）（1）介绍安培力的概念，引导学生了解安培力产生的原理。
（2）讲解安培力的大小计算公式，通过例题进行解释。
（3）讲解左手定则，演示如何判断安培力的方向。
3. 例题讲解（15分钟）针对安培力的计算和左手定则的应用进行例题讲解，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习（10分钟）设计相关练习题，让学生现场解答，巩固所学知识。
5. 课堂小结（5分钟）六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力的大小计算公式3. 左手定则4. 例题及解答七、作业设计1. 作业题目：（1）计算安培力的大小。
（2）运用左手定则判断安培力的方向。
2. 答案：（1）安培力的大小= BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角。
（2）根据左手定则，握住导线，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即为安培力的方向。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的概念和计算公式的掌握情况，以及对左手定则的理解和应用。
2. 拓展延伸：（1）探讨安培力在生活中的应用，如电机、发电机等。
2024年《探究安培力》标准教案2
2024年《探究安培力》标准教案2一、教学内容本节课选自《物理》教材第十一章《电磁学》中的第4节“安培力”。
详细内容包括：安培力的定义、安培力的大小和方向、安培力定律及其应用。
二、教学目标1. 了解安培力的定义，掌握安培力的大小和方向判定方法。
2. 理解安培力定律，能够运用安培力解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力和逻辑思维能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的定义、大小和方向判定，安培力定律的应用。
难点：安培力方向的理解，安培力定律在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁铁、导线、电源、滑动变阻器、示波器等。
2. 学具：每组一套实验器材，包括电流表、磁铁、导线、电源、滑动变阻器、示波器等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）演示电流表指针偏转实验，引导学生思考电流与磁力之间的关系。
2. 例题讲解（15分钟）介绍安培力的定义，讲解安培力的大小和方向判定方法。
解析安培力定律，通过例题讲解安培力定律在实际问题中的应用。
3. 随堂练习（10分钟）学生根据所学知识，完成随堂练习，巩固安培力的计算和应用。
4. 实验操作（10分钟）学生分组进行实验，观察安培力与电流、磁场之间的关系。
教师巡回指导，解答学生疑问。
拓展延伸：介绍安培力的应用实例，如电机、发电机等。
六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的大小和方向判定方法3. 安培力定律4. 安培力的应用实例七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给定电流和磁场，求安培力的大小和方向。
（2）应用题：根据安培力定律，分析实际电路中安培力的作用。
2. 答案：见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的概念和计算掌握情况，实验操作是否规范。
2. 拓展延伸：鼓励学生课后查阅相关资料，了解安培力的更多应用，提高学生的科学素养。
重点和难点解析1. 安培力方向的理解。
2. 安培力定律在实际问题中的应用。
3. 实验操作过程中的注意事项。
《探究安培力》教案1
《探究安培力》教案1一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节“安培力的计算”。
详细内容包括：安培力定律的推导，安培力的大小计算，以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 了解安培力定律的发现过程，理解安培力定律的内容及其适用条件。
2. 学会使用左手定则判断安培力的方向，掌握安培力大小的计算方法。
3. 能够运用安培力知识解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的大小计算和左手定则的应用。
难点：安培力方向的理解和运用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。
2. 学具：电流表、磁铁、导线、电源、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：演示电流在磁场中受到力的作用，引导学生思考电流与磁场之间的关系。
2. 例题讲解：讲解安培力定律的推导过程，引导学生理解安培力定律的内容。
3. 随堂练习：让学生根据安培力定律计算给定电流和磁场下的安培力大小，并使用左手定则判断方向。
4. 讲解左手定则的应用，让学生通过实际操作加深理解。
5. 分析安培力在生活中的应用，如电动机、发电机等。
六、板书设计1. 安培力定律的推导过程。
2. 安培力大小计算公式：F = BILsinθ。
3. 左手定则的内容及应用。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
答案：根据安培力定律和左手定则进行计算。
2. 作业题目：分析电动机和发电机中安培力的作用。
答案：电动机中的安培力实现电能转换为机械能，发电机中的安培力实现机械能转换为电能。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入、例题讲解和随堂练习，使学生掌握了安培力的计算方法和左手定则的应用。
课后反思，注意引导学生将所学知识运用到实际问题中，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
拓展延伸部分，可以让学生研究安培力在高科技领域的应用，如磁悬浮列车、磁流体发电机等。
重点和难点解析1. 安培力大小计算公式：F = BILsinθ。
5.4探究安培力
【精讲精析】 要求直杆MN垂直纸面向外运 动，把直杆所在处的磁场方向和直杆中电流画 出来，得A、B正确．若使a、c两端(或b、d两 端)的电势相对于另一端b、d(或a、c)的电势的 高低做同步变化，线圈磁场与电流方向的关系 跟上述两种情况一样，故D也正确． 【答案】 ABD 【规律总结】 安培定则、左手定则往往同时 应用．应特别注意，安培定则是判断电流的磁 场方向，又称右手螺旋定则，而左手定则是用 左手判断电流的受力情况的．
2、安培力的大小
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与 磁场方向垂直的情况下，导线所受安培 力F的大小跟磁感应强度B、电流I和导线 的长度L都成正比。
即： F=KBIL
在SI制中，K=1，上式可表示为
F=BIL (B I L三者为两两垂直) （2）平行时：F＝0
(3).问题:若既不平行也不垂直呢?
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.
第三节 探究安培力
【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。 × F
F
F F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
变式训练2 在地球赤道上空，沿东西方向水平放 置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( ) A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力 解析：选A.地球赤道上空的磁场方向由南向北与 地面方向平行，由左手定则可判断导线受到竖直 向上的安培力．
图3－2－4
mg sin α A．B＝ ，方向垂直斜面向上 IL mg sinα B．B＝ ，方向垂直斜面向下 IL mg cosα C．B＝ ，方向垂直斜面向下 IL mg cosα D．B＝ ，方向垂直斜面向上 IL 解析： A.由左手定则可知， 选 要使棒受力平衡， 磁场方向应为垂直斜面向上， 对棒由平衡条件可
5.4探究安培力
而B∥对电流没有作用
练习1．关于通电直导线所受安培力F，磁感应
强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确
的是
(B )
A．F、B、I三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D．I必定垂直于安培力的方向
安培力: 磁场对电流的作用力。 一、探究安培力的方向 猜想：在直导线与磁场方向垂直的情况下， 安培力的方向与哪些因素有关？
电流方向 磁场方向
一、安培力的方向
1、当通电导线方向与磁场方向平行时，通
电导线所受的安培力 为零
。
一、安培力的方向
截面图 表示电流方垂直纸面向外 表示电流方垂直纸面向里 2、探究当通电导线方向与磁场方向垂直时， 通电导线所受的安培力向左。
问题1：安培力的方向分别与电流方向、磁场方向有什么关系？
次数 磁场方向 电流方向 安培力方向
图
1
垂直于纸
水平
F
向下 面向外
向右
2
垂直于
水平 F
纸面
向左
3
向里
水平 向右
F
向上
4
垂直于纸
水平 F
面向外
向左
结论：安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。 或者说安培力的方向垂直于磁场与电流方向所在平面
确定安培力的方向
左手秘笈
一指乾坤
仙人指路
万箭穿心
判别方法------左手定则： 1. 伸出左手,让拇指与四指
在同一平面内且垂直。 2. 磁感线垂直穿过手心。 3. 四指指向电流的方向。 4. 大拇指指向的就是通电
《探究安培力》 讲义
《探究安培力》讲义一、什么是安培力当我们把一根通电的导线放置在磁场中时，这根导线就会受到一种力的作用，这种力就被称为安培力。
简单来说，安培力是磁场对电流的作用力。
为了更清楚地理解安培力，我们可以想象这样一个场景：有一条河流（电流）在流淌，而周围存在着强风（磁场），风会对水流产生一种推动或者阻碍的力量，这就类似于安培力对电流的作用。
安培力的大小与多个因素有关，比如电流的大小、导线在磁场中的长度、磁场的强弱以及电流与磁场方向的夹角等。
二、安培力的大小安培力的大小可以用一个公式来表示：F ＝BILsinθ。
其中，F 表示安培力的大小，B 表示磁场的磁感应强度，I 是电流的大小，L 是导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），sinθ ＝ 1，安培力最大，F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°），sinθ ＝ 0，安培力为零。
我们通过一些具体的例子来感受一下这个公式的应用。
假设有一根长度为 1 米的直导线，通过的电流为 2 安培，处于磁感应强度为 05 特斯拉的匀强磁场中，并且电流方向与磁场方向垂直。
那么根据公式 F ＝ BIL，安培力 F ＝ 05×2×1 ＝ 1 牛顿。
再比如，如果电流方向与磁场方向的夹角为 60°，那么安培力 F ＝BILsin60°＝05×2×1×√3/2 ≈ 087 牛顿。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
左手定则的内容是：伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
为了更好地理解左手定则，我们可以这样想：磁感线就像是从手掌正面垂直穿进去，而电流就像是从手指尖流进去，大拇指的指向就是安培力推动导线的方向。
例如，当磁场方向是水平向右，电流方向是竖直向上时，根据左手定则，安培力的方向是垂直纸面向外。
“探究安培力”教学反思和教学设计
“探究安培力”教学反思对于这节课教材课标有三个目标，一个是安培力的方向，会用左手定则判断安培力的方向；二个推导匀强磁场中安培力表达式，计算匀强磁场中安培力的大小；三是知道磁电式电表的基本结构以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。
本节设计能够突出新课程中重过程、重方法、重体验的理念，始终以情景问题为依托，引导学生去思考、总结、归纳，凸现了学生分析能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养，注重了信息技术与物理学科教学的结合。
教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动，加深课堂教学的实效，体现了以学生为主体的教学理念。
从课后作业等情况来看，取得了一定的效果。
但仍有几点反思：1、知识层次方面：本节内容含量稍多，需把握演示实验的时间，完成本节至少要用一课时，要求全体学生参与思考讨论，学习体会安培力方向的判断方法。
左手定则是比较抽象的内容，学生不易理解，设计时采用演示实验的方法，用事实说话，易于帮助学生理解。
2、学生方面：个人认为学生对实验的能力欠缺，加强引导是关键。
设计应把重点放在学生物理思维的养成上。
为了提升学生分析思考物理问题的能力，设计中采用了演示实验和大屏幕相配合，把每步演示实验的结果及时记录下来，便于实验后进行思考讨论，得出实验结论。
3、教师方面：注意语言的组织，加强教师对知识的引导作用。
并做好示范作用，了解学生的知识层次。
尽量照顾全体。
4、不足1）在学习左手定则时，应让学生参与到实验中，把实验和定则理论再次结合，活用定则，既验证定则的正确性，又应用了定则。
两全其美。
2）时间安排更合理，留时间当堂检测反馈，提高教学效率。
“探究安培力”教学设计设计思想在本节课的教学过程中,首先以演示实验为突破口,让学生观察分析、讨论、总结出安培力大小的决定因素,接着引入磁感强度B的定义式,通过讲解类比电场强度,启发学生理解公式B=F/IL 的意义;再反复地借助实验和动画模拟,来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。
探究安培力PPT精品课件
*热的蒸发皿不可直接放在实验桌 上，要垫上石棉网。
注意事项:
3.投放沸石 或瓷片防暴
沸
1.温度计水银球 处于蒸馏烧瓶 支管口下方处
5.使用前要检查 装置的气密性！
4.烧瓶底 加垫石棉
网
2.冷凝水，下 口进冷水，上
口出热水
蒸馏法的应用:
蒸馏法
第三节 探究安培力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
第三节 探究安培力 【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面
的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即：φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯（Wb）
第三节 探究安培力
【例题4】下列各种说法中，正确的是： A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小； B.磁感应强度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感应强度小； D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
即： B F IL
单位：特斯拉（T）
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
第三节 探究安培力 【例题3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面 夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感 应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω， 为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)
探究安培力课件
图
F
I
I
I
F
水平向左
F
I
结论：安培力方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。
一、安培力的方向
I
I
I
左手定则
磁场对导线 作用力为零
左手定则
【习题1】
画出图中直导线受到的安培力方向
×
F
F F
F
【注意】不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力的 方向总是垂直于电流方向与磁场方向所确定的平面,即总 有F⊥I和F⊥B
二、安培力大小 安培力的表达式：F BIL sin
注意：
①公式适用于导体所在范围内B是一个恒量
②θ为电流方向与磁场方向之间的夹角
L指的是“有效长度”
探究安培力 小结
方向 安 培 力 左手定则
磁场的定量描述
大小F=BILsinθ
磁感应强度
二、安培力的大小 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下：
反映磁场的强弱
由磁场本身决定
F 比值 IL
①同一磁场中，不管电流I和导线长度L怎样变化，比值F/IL总是确定的；
②不同的磁场中，比值F/IL一般是不同的；
磁感应强度
定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直
时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线
②磁感线的疏密表示磁感应强度是（ ）
A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比
B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向 C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向即是磁感应强度的方向 D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、 导线长度、导线取向无关
答案：D
二、安培力大小
由 B=F/IL
得 F=BIL
5.4探究安培力
课时计划（3）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，让磁感线 从掌心进入，使四指指向电流的方向 ，这时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。
思考与讨论：上述实验结果与左手则得到的结论是否一致？提示：一致2、实验探究2、安培力的大小（1）实验探究过程：a 、提出问题：安培力F 的大小与电流I 、导线长度L 、磁感应强度B 的定量关系？b 、制定计划、设计实验思考与讨论1：怎样控制和改变E 形导线中电流的大小？如何改变磁场中受力的通电导线的长度？用怎样的电路来控制和改变螺线管中磁感应强度B 的大小？如何显示安培力的大小？提示：①将E 形电路连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变E 形电流的大小，通过电流表显示电流的大小②通过拨动E 形导线的转换开关，选择导线的有效长度。
③将螺线管连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变螺线管电流的大小，通过电流表显示电流的大小，利用电流表的示值可表示螺线管中的磁感应强度的大小，因为螺线管I B 。
④通过挂钩处钩码的质量，计算其重力值，根据等臂杠杆平衡条件得安培力为F=G 。
思考与讨论2、：怎样设计实验电路？提示：将电流天平的左侧接线柱与左侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联；右侧接线柱与右侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联； 思考与讨论3：采用什么实验方法？实验步骤如何？利用控制变量 法进行实验，实验步骤如下：①保持导线的长度L 和螺线管中的磁感应强度B 不变，改变通电导线的电流，分别记录导线电流I 对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与导线电流I 的关系。
②保持导线的长度L 和通电导线的电流I 不变，改变螺线管中的磁感应强度B ，分别记录磁感应强度B 对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与磁感应强度B 的关系。
③保持螺线管中的磁感应强度B 和通电导线的电流I 不变，改变导线的长度L ，分别记录导线的长度对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与导线的长度的关系。
5.4探究安培力
了解安培力是什么力。 能判定安培力的方向。 能计算安培力的大小。
1.课前测评
1）请写出磁感应强度的表达式？公式里面的各符号表示 哪个物理量？
B F IL
2）判定如图所示的电流所产生的磁场。
I I
I
I
3.4 通电导线在磁场中 受到的力
温宿县第一中学
物理教研组：买买提江·买木提孜
2.引入新课
在学习磁感应强度B的时候 我们已经知道了通电导线在 磁场中受到力的作用，这个 力首次被安培发现的，所以 为了纪念安培的杰出贡献我 们把通电导线在磁场中受到 的力叫做——安培力。
3.新课程内容
安培力——通电导线在磁场中受到的力
1-安培力方向
2-安培力的大小
安培力的方向
方向跟磁场方向与电流方向有关，并且与这两个方向 都垂直。
小结
安培力的方向： 根据左手定则判定伸开左手，使拇指与其余的四指垂直，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的安培力的方向
安培力的大小： 磁场方向与电流方向垂直时： F=ILB
F 磁场方B可以分解为与导线垂 直的分量 B 和与导线平行的分量 B
B I
B B sin
F ILBsin (2)
这时一般情况下安培 力的表达式。
强化练习3
如图所示，已知导线中的电流为2A，导线在磁场中的 长度为1m,磁感应强度B=0.4T，Ө=600 。则导线所 受的安培力为多少？方向朝哪个方向？
B
Ө
I
强化练习四
如图所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使 它的下端刚好跟槽中的水银接触。通电后， 你预计会发生什么显现？怎样解释这个现象？
探究安培力(公开课)
磁感应强度——定量描述磁场强弱和方向的物理量。
物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线 所受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做磁 感应强度。用B表示。
F 即： B IL
单位：特斯拉（T）
安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
5、蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I 的轻
质直导线ab，则ab运动的情况是( A ) A.a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动 B.a端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动
C.a端转向纸里，b端转向纸外，同时向上运动
D.a端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动
二、安培力的大小
【猜想与验证】影响安培力的因素 ①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
例题 4 ：如图所示：在磁感应强度为 0.4T的匀强磁场中， 用两根等长的细线悬挂一根质量为 0.02kg、长度为0.4米m 导体棒MN。要使细线的拉力为零，求导体棒中要通过电 流大小和方向？（可以忽略细线的质量；g=10米/秒2。）
解：要使细线的拉力为零, 则导体棒中需要通过由M→N方向 F安
F安=G 时
2、判断下列通电导线在磁场中受力方向、
电流方向、磁场方向。
S
N
●
F
F
1、请判断各图中安培力或电流或磁场方向方向
B × × × × × × × × × × × × × B × F × × × × ×
×
×
× ×
×
× ×
×
× ×
I×
× ×
×
安培力垂直 纸面向里
不受力
B
× F
高中物理 54《探究安培力》课件 沪科选修31
1、与电流的大小成正比
F∝I
2、与通电导线的长度成正比 F∝L
即F与I 和L的乘积成正比 F∝ IL
同一均匀磁场，不管电流I和导线
长度L怎样改变，比值 F 总是确定的。
IL
电场
磁场
电场强度E 磁感应强度
E=F/q
？
3、磁感应强度
定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电 导线,所受的安培力F跟电流I和导线L的乘积 IL的比值叫做磁感应强度。
画出图中磁场对通电 导线的安培力的方向。
×
F×
××
Ⅰ
××
×××
B
F·
图中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量 中的两个的方向,试标出第三个的方向。
B
Ⅰ× F
B
Ⅰ 不受力！
×××
× ×Ⅰ ×
B
×××
二、安培力的大小
在直导线与磁场方向垂直的情况下：
探究安培力
定义:磁场对电流的作用力。
一、安培力的方向
在直导线与磁场方向垂直的情况下： 1、与磁场方向有关 2、与电流方向有关
方向:用左手定则判断
•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。
公式：B= F ⅠL
方向：磁感应强度为 矢量，方向与磁场方 向相同。
单位：特斯拉（Ｔ） １Ｔ＝１ Ｎ A·m
大小：磁感线的疏密 程度表示磁感应强度 的大小。
匀强磁场
定义：如果磁场的某一区域里,磁感 应强度的大小和方向处处相同, 这个区域的磁场叫做匀强磁场。
初中物理探究安培力教学设计
《探究安培力》教学设计教学目标：（1）、知道磁感线和磁感应强度的关系，知道匀强磁场的特点；理解磁感应强度的定义及其物理意义；熟练应用左手定则判断安培力的方向；能够利用安培力公式和磁感应强度的定义式进行计算。
（2）、通过动手实验，观察演示实验，培养学生的观察理解、空间想象能力；与电场对比学习，培养学生类比、推理能力。
（3）、渗透物理学方法的教育，体会实验对物理发展的作用和比值定义物理量的方法。
教学重点：难点：类比、推理能力建立磁感应强度的概念。
重点：磁场对电流作用的计算方法；左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向教学设想：本教案设计坚持以教师为主导，学生为主体，并对教材内容进行了必要的选择与改组，精心设计好适用于学生学习，有利于学生发展的动态方案，突出了学生的探究过程和探究方法，培养了学生的观察、实验、分析、归纳等能力，培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
教学用具：干电池组，U形磁铁，线圈，导线教学手段：多媒体辅助教学、分组实验和演示实验教学课时：1课时教学过程：（一）新课引入同学们，在上一节中，我们了解了安培以及他的几项重要发现，其中的一项是磁场对电流有作用力，而这个力，我们称为安培力。
今天我们要研究安培力。
（二）、新课教学前人用实验证明，电流方向与磁场方向平行时，导线所受安培力为零，磁场方向与电流方向垂直时，安培力最大。
所以，今天我要一起来研究电流与磁场垂直时的安培力。
因为导线是在磁场中通有电流而受到安培力，我们先研究安培力的方向与磁场方向，电流方向有什么关系？下面先给大家介绍个小实验，然后同学们可以根据自己观察到的现象，得出结论。
师：请大家看投影，我们用到的仪器有电源，导线，线框和蹄形磁铁。
连接电路，线框的下边框处于磁体两极间的磁场中，与磁场垂直，导线中通有电流，线框就会受力摆动。
我们用圆圈中打点，表示电流垂直纸面向外，圆圈中打叉，表示电流垂直纸面向内。
请思考：实验时，我们如何改变电流方向？我们如何改变磁场方向？需要提醒的是，为了使实验现象明显，我们需要很大的电流，所以为了保护电源，通电时间要短。
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安培力F的方向，其中正确的是 (
)
2、如图，ab为一条竖直放置的可自由运 动的通电直导线，在它的正右方有一个通 有逆时针方向电流的方形导线框，则 ab将
(A ) A.向左平动 B.向右平动 C.a端向纸里， b端向纸外运动 D.以中点为轴沿顺时针方向运动
3、如图，两根直导线 AB、CD互相垂直，
5、蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流 I 的轻 质直导线ab，则ab运动的情况是 ( A ) A.a端转向纸外， b端转向纸里，同时向下运动 B.a端转向纸外， b端转向纸里，同时向上运动 C.a端转向纸里， b端转向纸外，同时向上运动 D.a端转向纸里， b端转向纸外，同时向下运动
6、如图所示，两根相互平行的长直导线位于图中纸 面内，导线中通有大小相等、方向相反的电流，导 线a、b所受的安培力 Fa、Fb 的方向是（ ） A．Fa向左， Fb向右， B．Fa向左， Fb向左 C．两力都垂直纸面， Fa向里，Fb向外 D．两力都垂直纸面， Fa向外，Fb向里
【猜想与验证】影响安培力的因素 ①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
磁感应强度——定量描述磁场强弱和方向的物理量。 物理学规定： 当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所 受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做磁感应强 度。用B表示。
即： B ? F IL
单位：特斯拉（T）
安培力的大小
解：由闭合电路欧姆定律：
I? E ? 6 r ? R 1? R
由受力分析可知：
BIL=mg 代入数据可求得：
R=0.2欧姆
例题 4：如图所示：在磁感应强度为 0.4T的匀强磁场 中，用两根等长的细线悬挂一根质量为 0.02kg、长度 为0.4米m导体棒 MN。要使细线的拉力为零，求导体 棒中要通过电流大小和方向？（可以忽略细线的质量 ； g=10米/秒2。）
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
例题 3：如图所示，两平行光滑导轨相距 0.2m，与 水平面夹角为 450，金属棒 MN的质量为 0.1kg，处在 竖直向上磁感应强度为 1T的匀强磁场中，电源电动 势为6V，内阻为 1Ω，为使 MN处于静止状态，则电 阻R应为多少？ (其他电阻不计 )
mg
例7、如图所示，金属导轨 MN、PQ互相平行放在同 一水平面上，其电阻不计。直导线 ab与导轨垂直放 置，其电阻为 0.40Ω，导轨间距 L=10cm 。导轨所在 区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应 强度 B=0.20T 。电源电动势 E=15V ，内电阻 r=0.18Ω, 电阻 R=1.6Ω。电键 S接通后 ab仍静止不动，求 ab所 受磨擦力的大小和方向。
f
F安
f
F安
解： 设直导线 ab的电阻为 R?，R?与R并联的 总电阻为 R并= R?R/(R?+R)=0.32 Ω 电路接通后，总电流为 I=ε/（R并+r）=3.0A 通过直导线 ab的电流为 I?=IR并/R?=2.4A
由左手定则作答
F
×F F
F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直 。
例题2:画出图中通电导线棒所受安培力的方向。 由左手定则作答 。 注意:安场方向方向
×B × × ×
××××
×
××××
××××
安培力垂直板面向里
不受力
B × F
····
···· · ·× · ·
高中物理 《沪科版》选修3-1 第五章 第四节
探究安培力
安培力 ——磁场对电流的作用力称为安培力。
一、安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线 垂直穿入 手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
例题1:画出图中第三者的方向
反向电流排斥
7、如图所示，通电直导线 L1的右侧有一小段
可自由运动的导线 L2，若L2中通以向里的电流，
它将（
）B
A、从右向左看顺时针转动并远离 L1 B、从右向左看逆时针转动并靠近 L1 C、因为 L2与磁场平行，不受安培力作用 D、 以上说法都不对
两电流有趋向平行同向的趋势。
二、安培力的大小
····
不受力
B
××××
× F× × ×
× × I× × ××××
F
●
B
例题3:两条平行直通电导线间相互作用
反向电流
同向电流
F F
F F
结论：通同向电流相吸引，异向电流相排斥
2、判断下列通电导线在磁场中受力方向、电流方 向、磁场方向。
S
N
●
F
F
1、在下图中，标出了磁场的方向、通电直
导线中电流 I的方向，以及通电直导线所受
解：要使细线的拉力为零
F安
则导体棒中需要通过由M→N方向
F安=G 时
即 BIL=mg
mg
I ? mg ? 0.02 ? 10 ? 1.25(安) lB 0.4 ? 0.4
例5：如图，MN、PQ为光滑金属导轨， ab为金属棒， 与电源组成闭合电路，该装置在竖直平面内，为使 ab 静止，可将该装置放在匀强磁场中，已知：电源电动 势E=1.5V，金属棒电阻 R=3Ω(电路中其他电阻不计 )， 金属棒的质量 m=30克，长度 d=50cm，两金属轨道的 宽度L=30cm，求磁感应强度的大小和方向。
P
M
a
b
Q
N
例6：通电直导线质量为 m沿水平方向放在倾角为 a
的光滑斜面上，图中圆圈表示导线的横截面，匀强
磁场的方向竖直向上，磁感应强变为 B，导线在磁
场中的长度为 L。要使导线静止在斜面上，导线中
的电流大小 ，方向 。
N B
B
F安
×
B N ×B
a a
mg
· F安
F安 ? tan a mg
BIL ? tan a mg
但相隔一小段距离，其中 AB是固定的，
CD能自由转动，当电流按图示箭头方向
通过两条导线时， CD导线将(
)C
A.顺时针转动，同时靠近 AB
B.顺时针转动，同时离开 AB
C.逆时针转动，同时靠近 AB
D.逆时针转动，同时离开 AB
4、如图，在条形磁铁的 S极附近悬挂一个环形线 圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面内，当线 圈中通以沿图示逆时针方向电流时，从上往下看 , 线圈将( A ) A．顺时针方向转动，同时靠近磁铁 B．顺时针方向转动，同时离开磁铁 C．逆时针方向转动，同时靠近磁铁 D．逆时针方向转动，同时离开磁铁