粤教版高中物理选修3-1第三章磁场第03节探究安培力教学课件
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粤教版高二物理选修3-1课件：3.3探究安培力 (共43张PPT)
A. 0.3N
C. 0.1N
B. 0.2N
D. 0
答案：BCD
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
课后作业
①对比安培力与电场力
②对比磁感应强度与电场强度
磁 通 量
【定义】在磁感应强度为B的 匀强磁场中，有一个与磁场方 向垂直面积为S的平面，则磁 感应强度B与面积S的乘积叫做 磁通量，简称磁通。 【定义式】Φ=BS 【单位】 韦（伯） Wb 【性质】标量，但有正负。 1Wb＝1T· m2
I
I
I
I
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
【习题2】
单选题
下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用，其中正确的是（）
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
长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
F 定义式： B IL
（比值定义）
磁感应强度 单位：特斯拉，简称特，符号T， 1T=1N/Am
性质：由磁场本身决定；矢量，方向与磁场的 方向相同。 物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。
x x x
x
I
x 60°
x
x
x
x
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 3.3 探究安培力 课件（39张）
答：这种提法不对.因为实 验证明，F和IL的乘积成正 比，故比值（F/IL）在磁场 中某处是一个恒量，它反映 了磁场本身的特性，不随F 及IL的变化而变化.
新课教学
三、匀强磁场 1、磁场强弱、方向处处相同 的磁场 2、匀强磁场的磁感线：是一 组相互平行、方向相同、疏密 均匀的直线
相互平行 方向相同
典例精析
例3．如图1所示，垂直折线abc中通入I的电流。ab=bc=L，折线所在 平面与匀强磁感强度B垂直.abc受安培力等时效计，于算La安是c（培指通力导有的线a大→在小c垂的电流I ）所受安培力，即F1=______，方向同样由直等磁效场电方流向ac判上定的为有在纸面内 垂直于ac斜向上，同理可以推知： 如图2所示，半效圆长形度通电导线受安
若某一空间同时存在几个磁场，空 间的磁场应由这几个磁场叠加而成， 某点的磁感应强度为B，则有： B=B1+B2+B3……（矢量和） ，用 平行四边形法则运算
问题思考
思考：有人根据B=F/IL提出： 磁场中某点的磁感应强度B跟磁 场力F成正比，跟电流强度I和 导线长度L的乘积IL成反比，这 种提法有对吗？若不对错在哪 里？
0.6×0.4×cos 60°Wb＝0.12 Wb.
课堂练习
1、下列说法中错误的是（ AD ）
导线与磁场 是否垂直？
A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段
导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
导线与磁场平 行时不受力
B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处可能没有磁场
表示磁通量。
2、在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥
（S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上 求该面积在垂直
的投影面积）．
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 3.3 探究安培力 课件（34张）
课堂练习
解析 在图示位置，磁感线与框架平面垂直时，Φ＝BS.当框架 绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成从上向下看的图，如图
磁感线——垂直穿入手心 四指——指向电流的方向
大拇指——所受安培力的方向
新课教学
思考与讨论 如图所示，当通电导线的电流垂直纸 面向外，磁场竖直向上时，导线所受 的安培力水平向左，现在若将电流方 向和磁场的方向同时反向，则安培力 的方向是不是也反向？
结论：当电流方向和磁场方向同时反 向时，安培力方向不变。
B
F
I
B
F
I
典例精析
例1.请根据图中给出的条件，运用左 手定则，求出各图中第三个物理量的 方向．
解题思路
明确两个已知量的方向 左手定则
判断第三个量的方向
甲：F垂直于纸面向里 乙：F垂直于纸面向里 丙：I由左向右 丁：F垂直于I斜向右下方
新课教学
思考与讨论
前面，我们曾提到两条互相平行的通电直导线，当通以同向电流时互 相吸引，而通以反向电流时会互相排斥，试用刚学的知识解释。
磁感线方向上的投影面积．
Φ＝BScosθ.
式中Scosθ即面积S在垂直于磁感线方向的
投影，我们称为“有效面积”．
Hale Waihona Puke S在垂直于 磁感线方向的投影
磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数，当有方向相反的
两簇条数相同的磁感线穿过某面积时，该面积上的磁通量为零．
新课教学
3、标量，单位：韦伯（Wb） 1Wb=1Tm2
新课教学
方向
磁感线切线方向或小磁 电场线切线方向或放入
针N极受力方向
该点正电荷受力方向
场的 叠加
合磁感应强度等于各磁 场的磁感应强度的矢量 和
高中物理 第三章 探究安培力课件 粤教版选修3
知识拓展1
I
I
F F
第八页，编辑于星期五：十一点 二分。
题中力，磁场，电流三者方向相垂直
F
1
I
I
2
I
3
F
F=0
I
4
第九页，编辑于星期五：十一点 二分。
知识拓展2
1.电流方向、 2.假设电流方 磁场方向和 向与磁场方 安培力方向 向平行，那 两两垂直。 么通电导线
不受安培力 作用。
第十页，编辑于星期五：十一点 二分。
第二十页，编辑于星期五：十一点 二分。
练习1(判断安培力方向)
（1）
B
（2）
第二十一页，编辑于星期五：十一点 二分。
课堂练习(判断电流方向)
F
（3）
第二十二页，编辑于星期五：十一点 二分。
3、磁通量
定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场 中，有一个面积为S且与磁场方向垂直 的平面，磁感应强度B与面积S的乘积
为什么同向电流相吸，异向电流相斥
电流1
磁场
电流2
第十一页，编辑于星期五：十一点 二分。
2.安培力的大小 探究实验
改变电流大小，观察导体摆动幅度
改变导线长度，观察导体摆动幅度
实验次数 1
I/A
I
L
3L
F安
F
2
3
3I
3I
3L
2L3F2F第十二页，编辑于星期五：十一点 二分。
2.安培力的大小
结论：通电导线在同一磁场中受到
第四页，编辑于星期五：十一点 二分。
§3.3 探究安培力
磁场对电流的作用力称为安培力
探究实验
1、探究安培力的方向
2、探究安培力的大小
高中物理3-3探究安培力课件广东版选修3-1
磁感应强度
1.物理意义： 描述磁场的力的性质的物理量
2、定义： 3.定义式：
垂直于磁场方向的通电导线，所受的安 培力F，跟电流I和导线的长度L的乘积 的比值叫磁感强度
B=F/IL
适用条件： 1）匀强磁场 2）L很短时的非匀强磁场
4.单位： 特斯拉 简称特
符号是T 1T=1N/Am
5．方向：磁感应强度的方向与磁场的方向 一致
少．（适用于任何情况）
A
.
.
.
.A.
.
......
B
......
B
. . . .B. .
A
B
磁通量是标量还是矢量？ φ正负的规定： 计算式: φ=B·S┻．(B⊥S)
磁通密度 B=φ/S
标量
适用于匀 强磁场
B
当B不⊥S时： =BS ⊥ =BScos
S⊥ B， =BS S∥B， =0 单位：Wb
AB
AB
FAB
FAB
A的磁场？ B的磁场？
A的磁场对B的作用力？ B的磁场对A的作用力？
13．长10厘米，通过3安培电流的直导线，放 在匀强磁场中，调整它的方向，其受到的磁场 力在0-0.03牛之间变化，则该磁场的磁感应强 度为 0.1 特。
14．在赤道上空，沿东西水平放置一根直导线， 通以由东向西的电流，则此导线所受的地磁场 的作用力的方向是 ______竖__直_向_ 下
导线IL的乘积成反比 E、因为B=F/IL，所以导线中电流越大，其周围的磁场反而减弱 F、放在磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向相同 G、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力大小和
方向无关 H、垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁场的方向
高中物理第3章磁场第3节探究安培力课件粤教版选修3_1
D．磁铁 N 极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力
【解析】 由条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知导线左半部分受 到安培力方向垂直纸面向外，右半部分安培力方向垂直纸面向里，由牛顿第三 定律得磁铁左半部分受到安培力方向垂直纸面向里，右半部分安培力方向垂直 纸面向外，因此条形磁铁 N 极向里转．当转过 90°时导线受力竖直向上，则磁铁 受力竖直向下，导致悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力，故 C 正确．
图 3-3-1
[再判断] 1．安培力的方向一定与电流方向、磁场方向均垂直．(√ ) 2．只有电流方向与磁场方向垂直时，通电导线才受安培力的作用．( × )
[后思考] 试分析两通电直导线间安培力的方向． 【提示】 根据左手定则可判断，当电流方向相同时，吸引；当电流方向 相反时，排斥．
[合作探讨]
线的方向
的磁场力的方向
的方向
3.安培力作用下导体运动方向的五种判断方法 把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所受
电流 安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而确定
元法 导线运动方向 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多
等效法 个环形电流(反过来等效也成立)，然后根据磁体间或电流间的作 用规律判断
【答案】 C
左手定则应用的两个要点 (1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方 向，所以应用左手定则时，必须使拇指指向与四指指向和磁场方 向均垂直． (2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所以磁场方向不 一定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某一夹角，但四指一定要 指向电流方向．
安培力的大小及磁感应强度
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，判断其所受安培 置法 力的方向，从而确定其运动方向
粤教版高二物理选修3-1第三章 第03节 探究安培力
通电直导线与磁场方向不垂直 的情况怎样处理？ 把磁感应强度B分解为两个分量：
垂直 B1=B sinθ 平行 B2=B cosθ
平行于导线的分量B2不对导线产生作用力， 通电导线所受作用力仅由B1决定
F=I L·Bsinθ
S I
N
B
B1
θ B2θ
I
说明： 安培力大小公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场 问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可怎样概括？ 问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。
F F
平面图－－侧视图
思考：平行通电导线间是相互吸引还是相互排斥？
结论: 1.同向电流相互吸引 2.反向电流相互排斥。 试利用左手定则分析他 们之间的作用力
同向电流
F
F
反向电流
FF
二、安培力的大小
S I
N
当B⊥I时
F＝ILB
S I
N
当B∥I时 F＝0
S Iθ
N
当B和I夹角为θ时，F的 方向？F的大小?
B I
B I
BI
30°
0
0.02N 水平向右 0.02N 垂直导线，斜向左上方
2.如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平 位置上，金属棒中通入由a到b的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现
要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法： ( AC )
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
电流方向：向外
受力方向：向左
(粤教版)选修3-1物理：第3章-磁场《探究安培力》ppt课件
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
一、安培力的方向 1.在如图所示的实验中，上下交换磁极的位置，用以改变磁场方向， 导线受力的方向是否改变？这个实验说明安培力的方向与什么因素 有关？
答案 力的方向改变
学习目标 知识储备
与磁场方向有关
学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
2.改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？这个实验说明 安培力的方向与什么因素有关？
答案
力的方向改变
与电流方向有关
[ 要点提炼] 1.安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系可以用左手定则判断.
2.不论磁场方向和电流方向是否垂直，安培力的方向既与磁场方向垂直， 又与电流方向垂直，即总垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面. 3.判断电流、磁场方向用安培(右手螺旋)定则，确定通电导体在磁场中的 受力方向用左手定则.
A．F＝BILcos θ
B．F＝BILcos θ 满足垂直 F=BIL
C．F＝BILsin θ
D．F＝BILsin θ 满足垂直 F=BIL
满足垂直 F=BIL
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结
自我检测
四、对磁通量认识及计算
例 4 如图所示，框架面积为 S，框 架平面与磁感应强度为 B 的匀强 磁场方向垂直， 则穿过平面的磁通 BS 若使框架绕 OO′转过 量为 _____. 60° 角，则穿过框架平面的磁通量 1 BS 为 __________ ； 若从初始位置转过 2 90° 角，则穿过框架平面的磁通量 0 为 ________ ；若从 初始位置转过 180° 角， 则穿过框架平面的磁通量 2BS 的变化量是 __________.
2.当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁 场 B 的方向的投影面积进行计算，即 Φ＝BS⊥＝BScos θ(如图所示).
一、安培力的方向 1.在如图所示的实验中，上下交换磁极的位置，用以改变磁场方向， 导线受力的方向是否改变？这个实验说明安培力的方向与什么因素 有关？
答案 力的方向改变
学习目标 知识储备
与磁场方向有关
学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
2.改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？这个实验说明 安培力的方向与什么因素有关？
答案
力的方向改变
与电流方向有关
[ 要点提炼] 1.安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系可以用左手定则判断.
2.不论磁场方向和电流方向是否垂直，安培力的方向既与磁场方向垂直， 又与电流方向垂直，即总垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面. 3.判断电流、磁场方向用安培(右手螺旋)定则，确定通电导体在磁场中的 受力方向用左手定则.
A．F＝BILcos θ
B．F＝BILcos θ 满足垂直 F=BIL
C．F＝BILsin θ
D．F＝BILsin θ 满足垂直 F=BIL
满足垂直 F=BIL
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结
自我检测
四、对磁通量认识及计算
例 4 如图所示，框架面积为 S，框 架平面与磁感应强度为 B 的匀强 磁场方向垂直， 则穿过平面的磁通 BS 若使框架绕 OO′转过 量为 _____. 60° 角，则穿过框架平面的磁通量 1 BS 为 __________ ； 若从初始位置转过 2 90° 角，则穿过框架平面的磁通量 0 为 ________ ；若从 初始位置转过 180° 角， 则穿过框架平面的磁通量 2BS 的变化量是 __________.
2.当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁 场 B 的方向的投影面积进行计算，即 Φ＝BS⊥＝BScos θ(如图所示).
粤教版高中物理选修3-1第三章磁场第03节探究安培力教学课件
磁场掌心进 四指电流 拇指力
练习：请判断出下图安培力的方向
I
B
二、安培力的大小
【猜想】影响安培力大小的因素
①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
二、安培力的大小
I
I
F
F
I
F
I
电子天平
二、安培力的大小
实验结论：在磁场一定的情况下
F ∝IL
F
F2
(2) (1)
F1
0
IL
IL
思考：图象中的斜率反映怎样的物理意义？
3.3 探究安培力
安培力——磁场对电流的作用力
一、安培力的方向
【猜想】安培力的方向与哪些因素有关？
实 验 验 证
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。
口诀：
匀强磁场——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。
B B
当电流与磁场平行时 , F=0 当电流与磁场成一定夹角时 , 0<F<BIL
例题1：请判断下列说法是否正确
1.根据B=F/IL,磁感应强度随着通电导线的电流增大而减小 2.若B=0，则安培力也为零 3.若通电导线受到的安培力为零，则B也为零 4.B的方向与小磁针受力方向相同 5.B的方向与通电导线所受安培力方向相同
电场
F
0
q
E
F q
磁场
F
0
IL
B F IL
磁感应强度——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
练习：请判断出下图安培力的方向
I
B
二、安培力的大小
【猜想】影响安培力大小的因素
①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
二、安培力的大小
I
I
F
F
I
F
I
电子天平
二、安培力的大小
实验结论：在磁场一定的情况下
F ∝IL
F
F2
(2) (1)
F1
0
IL
IL
思考：图象中的斜率反映怎样的物理意义？
3.3 探究安培力
安培力——磁场对电流的作用力
一、安培力的方向
【猜想】安培力的方向与哪些因素有关？
实 验 验 证
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。
口诀：
匀强磁场——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。
B B
当电流与磁场平行时 , F=0 当电流与磁场成一定夹角时 , 0<F<BIL
例题1：请判断下列说法是否正确
1.根据B=F/IL,磁感应强度随着通电导线的电流增大而减小 2.若B=0，则安培力也为零 3.若通电导线受到的安培力为零，则B也为零 4.B的方向与小磁针受力方向相同 5.B的方向与通电导线所受安培力方向相同
电场
F
0
q
E
F q
磁场
F
0
IL
B F IL
磁感应强度——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
高中物理粤教选修31课件：第三章 第三节 探究安培力
(1)熟练掌握各类磁场的特征及磁感线的分布规律。 (2)磁感应强度为矢量，空间某点的磁感应强度为各场源在 此点产生的磁感应强度的矢量和。
1.如图 3-3-3 所示，两根垂直纸面的导线 a、b 中通
有大小相等的电流，两导线旁有一点 P，P 点到 a、
b 的距离相等。要使 P 点的磁场方向水平向右，
2．在磁感应强度为 B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放 置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如
图 3-3-4 所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一
圆周上的四点，在这四点中
图 3-3-4 ()
A．c、d 两点的磁感应强度大小相等
B．a、b 两点的磁感应强度大小相等
C．c 点的磁感应强度的值最小
答案：0.1 T 0.1 T
磁场的叠加
[典例] (多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘 导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为 I，
方向如图 3-3-2 所示。a、b 和 c 三点分别位于三角形的 图 3-3-2
三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将 a、b 和 c 处 的磁感应强度大小分别记为 B1、B2 和 B3，下列说法正确的是( )
3．磁感应强度 B 的方向 磁感应强度 B 是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时 N 极所指的方向。 (3)小磁针 N 极受力的方向。
4．磁感应强度与电场强度的比较
电场强度E
磁感应强度B
①磁场对直线电流I有作用力F
定 义
①电场对电荷q有作用力F ②对电场中任一点，F∝q
向即通电导线 c 在 a 点产生的磁场方向，根据安培定则，C 正确。 答案：C
高中物理第3章磁场第3节探究安培力课件粤教版选修30
2．当通电导线与磁感线不垂直时，如图 所示，电流方向与磁感线方向成θ角，通电导线所 受的安培力为F＝___B_I_L_s_i_n_θ_____．
3．当通电导线与磁感线平行时，所受安 培力为_0_____．
BILsin θ
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休 睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对 哦~
►题后反思 本题综合运用了安培定则和左手定则，解题时应注意区 别运用． 两导线各自处在对方的磁场中，应先用安培定则判断磁 场，再用左手定则判断安培力．
1．(2019·上海名校期末)如图所示，金属棒MN两端用 等长的细软导线连接后水平悬挂．MN处在向里的水平匀强磁 场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力 作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有( )
四、匀强磁场 在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方 向相同，这个区域的磁场叫作匀强磁场，距离很近的两个异名 磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以视为匀强磁场，通电螺 线管内部的磁场也可以视为匀强磁场． 匀强磁场的磁感线是一_些__间__隔__相__同__的__平__行__直__线_______．
4．推论分析法：(1)两直线电流相互平行时无转动趋 势，方向相同时相互吸引，方向相反时相互排斥；(2)两直线电 流不平行时有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．
5．转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间 相互作用满足牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流磁场作 用下如何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受到的安培 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．
复习课件
高中物理第3章磁场第3节探究安培力课件粤教版选修30
高中物理 3.3 探究安培力课件 粤教版选修31
栏
大小(dàxiǎo)和方向．
目
链
接
题型2：已知磁感应强度B的方向和安培力的方向，请判
断出电流的方向．
第三十页，共36页。
练 习 5．由下列图示的已知量，判断(pànduàn)电流或安培力的方向．
栏 目 链 接
总结：利用左手(zuǒshǒu)定则判断安培力方向后应该检 查一下F是否垂直B和I确定的平面．
线．
目 链
接
4．磁通量．
垂直于磁场方向的面积S
(1) 定 义 ： 磁 感 应 强 度 (qiángdù)B 与
______________________ 的 乘 积 叫 做 穿 过 这 个 面 的 磁 通
量．
(2)定义式：Φ＝B第S九页.，共36页。
注意：公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S
②磁通量是表示穿过某平面的__________________，在今
栏
后的应用中往往(wǎngwǎng)会根据穿过平面的净磁感线条数的
目 链
多磁少感来线定的性条判数断(t穿iá过o s该h面ù)的的Φ多的少大小．
接
第十二页，共36页。
栏 目 链 接
第十三页，共36页。
考点(kǎo diǎn)一 安培力方向的判断及大小的计算
第八页，共36页。
3．匀强磁场．
在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度
(大q小iá(ndgàxdiùǎ)o)_和__方__向_____ 都 相 同 ， 这 个 区 域 内 的 磁 场 叫 匀 强
磁 场 ． 在 匀 强 磁 场一中组，平磁行(感pí线ngx是ín_g_)_且_等__距_________ 的 直 栏
第三章 磁场(cíchǎng) 第三节 探究安培力
粤教版高中物理选修3-1课件第3章第三节
图 3－ 3－ 4
3.若磁场和电流成θ角时，如图3－3－5所示． 可以将磁感应强度B正交分解成B⊥＝Bsinθ和 B∥＝Bcosθ，而B∥对电流是没有作用的． F＝ILB⊥＝ILBsinθ，即F＝ILBsinθ.
图 3－ 3－ 5
特别提醒：(1)由公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向
的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根
特别提醒：计算穿过某面的磁通量变化量时， 要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量 Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－ BS，磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 4.(单选)如图3－3－7所示，在条形磁铁中部垂 直套有A、B两个圆环，设通过线圈A、B的磁 通量为ΦA、ΦB，则( ) A．ΦA＝ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA＞ΦBD．无法判断
磁场方向上的投影面积，才能用上式计算．
2．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规 定的正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过 同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条 数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条 数(磁通量的代数和)即Φ＝Φ1－Φ2. 3．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1. (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS. (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB· S. (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时 ΔΦ≠ΔB·ΔS.
例2
强度大小为0.5×10－4T，在赤道上有一根东西方
图 3－ 3－ 3
解析：磁场的方向、电流的方向、安培力的方向 三者遵守左手定则，电流的方向跟磁场的方向可 以不垂直，但安培力的方向一定垂直于磁场和电 流所决定的平面． 答案：A图磁场方向垂直纸面向外 在纸面内垂直F向下 纸面向里 B图磁场方向
2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1课件：第3章 第3节 探究安培力
B.通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电 导线拿走,该点的磁感应强度就为零
C.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大 小和方向无关
一二三
自主预习 合作探究
知识精要 典题例解 迁移应用
触类旁通
解析:本题主要考查磁感应强度只决定于磁场本身.磁场中某点 的磁感应强度只由磁场本身决定,与磁场中有无通电导线无关,所 以B不正确.通电导线在磁场中的受力不仅与磁感应强度有关,还跟 导线的位置取向有关,若通电导线与磁场方向平行,则无论怎样安 培力均为零,所以A、C不正确,只有D正确.
触类旁通
迁移应用
根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发 射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示,把待发射的炮弹(导体) 放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为 一个载流导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发 射出去.那么,要提高发射速度,就要增大炮弹的加速度.请思考:通电 导体在磁场中受力与哪些因素有关呢?
答案:D
一二三
自主预习 合作探究
知识精要 典题例解 迁移应用
触类旁通
下列说法正确的是( )
A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线 放在该点时受到磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的 比值,即
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定 为零
C.磁感应强度 只是定义式,它的大小取决于磁场以及磁场中 的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
自主预习 合作探究 触类旁通
一二三
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
解析：通电导线置于条形磁铁上方,使通电导线置于磁场中,如 图甲所示,由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用,同时 由牛顿第三定律可知,力的作用是相互的,磁铁对通电导线有向下 作用的同时,通电导线对磁铁有反作用力,作用在磁铁上,方向向上, 如图乙所示.对磁铁受力分析,由于磁铁始终静止,无通电导线 时,N=mg,有通电导线后N'+F'=mg,N'=mg-F'.磁铁对桌面压力减小, 选A.
C.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大 小和方向无关
一二三
自主预习 合作探究
知识精要 典题例解 迁移应用
触类旁通
解析:本题主要考查磁感应强度只决定于磁场本身.磁场中某点 的磁感应强度只由磁场本身决定,与磁场中有无通电导线无关,所 以B不正确.通电导线在磁场中的受力不仅与磁感应强度有关,还跟 导线的位置取向有关,若通电导线与磁场方向平行,则无论怎样安 培力均为零,所以A、C不正确,只有D正确.
触类旁通
迁移应用
根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发 射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示,把待发射的炮弹(导体) 放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为 一个载流导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发 射出去.那么,要提高发射速度,就要增大炮弹的加速度.请思考:通电 导体在磁场中受力与哪些因素有关呢?
答案:D
一二三
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触类旁通
下列说法正确的是( )
A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线 放在该点时受到磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的 比值,即
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定 为零
C.磁感应强度 只是定义式,它的大小取决于磁场以及磁场中 的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
自主预习 合作探究 触类旁通
一二三
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
解析：通电导线置于条形磁铁上方,使通电导线置于磁场中,如 图甲所示,由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用,同时 由牛顿第三定律可知,力的作用是相互的,磁铁对通电导线有向下 作用的同时,通电导线对磁铁有反作用力,作用在磁铁上,方向向上, 如图乙所示.对磁铁受力分析,由于磁铁始终静止,无通电导线 时,N=mg,有通电导线后N'+F'=mg,N'=mg-F'.磁铁对桌面压力减小, 选A.
教科版选修3-1第三章磁场第3节磁场对通电导线的作用——安培力(共26张PPT)
例1 画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中 箭头方向为磁感线的方向)．
B
B
I
F
I
B
I
）
规律总结 1.判断安培力的方向，要先明确磁场的方向和电 流的方向，用左手定则判断，不要“习惯性”地用错右 手．实际上左 手定则揭示了磁感应强度、电流、安培力 这三个物理量方向之间的关系，知道其中任意两个方向， 可以由安培定则判断第三个方向． 2．分析安培力方向时，左手定则和安培定则往往同时使 用，要特别注意它们的不同：安培定则用来判断电流的 磁场方向，用右手；左手定则用来判断电流的受力方向， 用左手．
答案 A
方法总结 判定安培力作用下物体的运动方向有以下几种方 法： (1)电流元法 即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出 每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受 合力的方向，最后确定运动方向． (2)特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受 安培力的方向，从而确定运动方向．
(3)等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁．条形磁铁也 可等效成环形电流或通电螺线管．通电螺线管也可以等效成 很多匝的环形电流来分析． (4)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方向相同的趋
势．利用这些结论分析，可事半功倍．
二、安培力作用下的物体运动方向问题 例 2 如图所示，把一重力不计的通电直
导线水平放在蹄形磁铁两极的正上 方，导线可以自由转动，当导线通入 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
B
B
I
F
I
B
I
）
规律总结 1.判断安培力的方向，要先明确磁场的方向和电 流的方向，用左手定则判断，不要“习惯性”地用错右 手．实际上左 手定则揭示了磁感应强度、电流、安培力 这三个物理量方向之间的关系，知道其中任意两个方向， 可以由安培定则判断第三个方向． 2．分析安培力方向时，左手定则和安培定则往往同时使 用，要特别注意它们的不同：安培定则用来判断电流的 磁场方向，用右手；左手定则用来判断电流的受力方向， 用左手．
答案 A
方法总结 判定安培力作用下物体的运动方向有以下几种方 法： (1)电流元法 即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出 每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受 合力的方向，最后确定运动方向． (2)特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受 安培力的方向，从而确定运动方向．
(3)等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁．条形磁铁也 可等效成环形电流或通电螺线管．通电螺线管也可以等效成 很多匝的环形电流来分析． (4)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方向相同的趋
势．利用这些结论分析，可事半功倍．
二、安培力作用下的物体运动方向问题 例 2 如图所示，把一重力不计的通电直
导线水平放在蹄形磁铁两极的正上 方，导线可以自由转动，当导线通入 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
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电场
F
0
q
E
F q
磁场
F
0
IL
B F IL
磁感应强度——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）
B的方向：与磁场的方向相同
B的大小：只跟磁场本身有关，与F、I、L都无关
练习1：
金属杆受到向右的安培力 F=BIL=1×10×2=20N
由牛顿第二定律 a=F/m=20/0.02=1000m/s2 由Vt=V0+at得 Vt=V0+at=1000×0.5=500m/s
22、相信你行，你就活力无穷。 78、事常与人违，事总在人为。 46、纤夫在河边留下一串脚印，那是跋涉者生活的省略号。 68、大胆自已地表现自已，别人无理由轻视你。 32、创新激发潜能，潜能带动创新。 4. 凡事不要说“我不会”或“不可能”，因为你根本还没有去做! 10. 学会知足，人生最大的烦恼是从最没有意义的比较开始，这世界总有不如你的人，也总有比你强的人，当我哭泣我没有鞋子穿的时候，我 发现有人却没有了脚。
3.3 探究安培力
安培力——磁场对电流的作用力
一、安培力的方向
【猜想】安培力的方向与哪些因素有关？
实 验 验 证
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 力的向。
口诀：
磁场掌心进 四指电流 拇指力
练习：请判断出下图安培力的方向
I
B
二、安培力的大小
【猜想】影响安培力大小的因素
①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
二、安培力的大小
I
I
F
F
I
F
I
电子天平
二、安培力的大小
实验结论：在磁场一定的情况下
F ∝IL
F
F2
(2) (1)
F1
0
IL
IL
思考：图象中的斜率反映怎样的物理意义？
13、人生短短数十载，何必怕这失败，怕那不成功的。当你真的去努力了，去奋斗了，上天会眷顾你的 16. 人因为梦想而伟大，早日达到自己的目标。 74、一时的挫折往往可以通过不屈的搏击，变成学问及见识。 1. 不要被教条所限，不要活在别人的观念里。 24、在世界的历史中，每一伟大而高贵的时刻都是某种热忱的胜利。 17、只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 5. 最困难的时候，就是距离成功不远了。 62、你是独一无二的，你的价值任何人无可比拟。 4. 你要记得：在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁的配角。 25、目标和信念给人以持久的动力，它是人的精神支柱。 18. 做对的事情比把事情做对重要。 29. 把你的脸迎向阳光，那就不会有阴影 44、停止奋斗的脚步，江河就会沦为一潭死水。
例题2：地磁场可视为沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的
大小为 5.0 105T .假设在赤道上沿东西方向水平放置一根
长为10m的直导线，其中通有从西向东的电流2.0A. 求:地磁场对这根导线的安培力有多大？方向如何？
北
B
西
I
东
南
练习1：
电磁炮是一种新型的武器，原理如图，若轨道宽2m，电流为 10A，磁感应强度为1T，弹体的质量为20g（包括金属杆质量）， 经过0.5秒的加速，问弹体获得多大的速度？
匀强磁场——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。
B B
当电流与磁场平行时 , F=0 当电流与磁场成一定夹角时 , 0<F<BIL
例题1：请判断下列说法是否正确
1.根据B=F/IL,磁感应强度随着通电导线的电流增大而减小 2.若B=0，则安培力也为零 3.若通电导线受到的安培力为零，则B也为零 4.B的方向与小磁针受力方向相同 5.B的方向与通电导线所受安培力方向相同