学案-磁感应强度安培力
安培力磁感应强度
例2、垂直放在磁场中的通电导线如图放置，并 、垂直放在磁场中的通电导线如图放置， 已标明电流强度、磁感应强度、 已标明电流强度、磁感应强度、安培力三个量 中的其中两个物理量的方向， 中的其中两个物理量的方向，试标出第三个物 理量的方向 F F F I B ╳ I B B F
B
小结：
♦ 磁感应强度B是描写磁场强弱和方向的物
分成很多小段直线电流， 分成很多小段直线电流，其 中每一小段就是一个电流元。 中每一小段就是一个电流元。 先用左手定则判断出其中每 小段电流元受到的安培力的 方向， 方向，再判断整段电流所受 安培力的方向， 安培力的方向，从而确定导 体的运动方向。 体的运动方向。 ♦ 例：如图把轻质导线圈挂在 磁铁N极附近 极附近， 磁铁 极附近，磁铁的轴线穿 过线圈的圆心且垂直于线圈 平面。 平面。当线圈内通入如图方 向的电流后， 向的电流后，判断线圈如何 运动？ 运动？
二、安培力 磁感应强度
磁场不仅具有方向性，而且各处 的强弱也可能不同，靠近磁极或电流 处的磁场较强，为了反映磁场的基本 特性（具有力的性质），反映磁场不 仅具有方向而且还有强弱，我们将引 入一个叫做磁感应强度 磁感应强度的物理量加以 磁感应强度 定量地描述．
一、安培力，磁感应强度
演示实验：
大量实验表明：
♦ 磁场对放于其中的通电的直导线有力的作用，
这个力叫安培力．当I与B垂直时：
安培力的大小为： 安培力的大小为：F=BIL
此式表明：安培力大小与电流的大小，与 通电导线在磁场中的长度成正比，与磁感应强 度B成正比. 在通电导线平行于磁场方向时，安 培力为零
磁感应强度：
（1）在同一磁场中的某处，不管电流I、导线长 度L怎样变．但导线所受的安培力F跟IL的比值 保持不变，对不同的磁场或磁场中的不同处， 这一比值一般是不同的． （2）比值F/IL与放入的通电导线无关，反映了磁 场本身的特性（力的性质），为了反映这一特 性我们引入物理量磁感应强度B．
磁感应强度和安培力
磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度 B
物理意义 定 义 式 共同点 特点 共同点 方 向 不同点 描述磁场的性质
电场强度 E
描述电场的性质
都是用比值法进行定义的
B＝F/IL，通电导线与B垂 直，B与F、I、L无关
E＝F/q E与F、q无关
矢量，都遵从矢量合成法则 小磁针N 极的受力方向， 放入该点的正电荷的受 表示磁场方向 力方向，表示电场方向
1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场 力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫磁感应强度。 2.大小：B ＝F/IL。 3.单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简 称特，国际符号是 T，1 T＝ 1 N/A·m。 4.矢量：遵守平行四边形定则。 5.物理意义：描述磁场强弱的物理量。
例2. 下列说法中错误的是（ACD ）
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
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 C. 一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比放在 B
处大，则 A 处磁感应强度比 B 处的磁感应强度大
左手定则：F垂直于B和I所确定的平面
实验：平行电流之间的相互作用 结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
同向电流
反向电流
四、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等于磁感应强度B、电 流I和导线的长度L三者的乘积。
即：
F BIL
（2）导线与磁场平行时：
二、磁感应强度
能否用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小？
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。
物理教案安培力 磁感应强度
物理教案安培力磁感应强度一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理》选修31第二章第五节“安培力与磁感应强度”。
具体内容包括：安培力的定义及其计算公式，磁感应强度的概念、物理意义及其测量方法。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力的大小与电流、磁场及导体长度之间的关系。
2. 让学生理解磁感应强度的物理意义，掌握磁感应强度的计算公式，并能运用其解决实际问题。
3. 培养学生运用物理知识进行实验设计和数据分析的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的定义和计算，磁感应强度的概念及其测量方法。
难点：安培力大小的计算，磁感应强度与安培力之间的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、电压表、磁铁、导线、滑动变阻器、电流表架、电压表架、多媒体课件。
2. 学具：每组一套实验器材。
五、教学过程1. 情境引入利用多媒体展示磁悬浮列车、电磁起重机等实例，让学生思考这些设备是如何工作的，引出安培力的概念。
2. 理论讲解（1）安培力的定义：当电流通过导体时，在磁场中会受到一个力，这个力称为安培力。
（2）安培力的大小：安培力F = BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流大小，L为导体长度，θ为导体与磁场的夹角。
（3）磁感应强度：磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，其单位为特斯拉（T），计算公式为B = F/IL。
3. 实践操作（1）实验一：测量安培力。
让学生分组进行实验，测量不同电流、磁场强度、导体长度下的安培力，并记录数据。
（2）实验二：测量磁感应强度。
利用实验一的数据，计算磁感应强度，并与标准值进行比较。
4. 例题讲解讲解一道关于安培力计算的例题，引导学生运用公式进行计算。
5. 随堂练习让学生独立完成一道关于磁感应强度的计算题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 安培力的定义、计算公式。
2. 磁感应强度的概念、物理意义、计算公式。
3. 实验步骤、数据处理方法。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流、磁场、导体长度下的安培力。
安培力、磁感应强度基础练习
安培力、磁感应强度基础练习1．关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是 ( )A ．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向B ．磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C ．匀强磁场的磁感线间距相等、相互平行D ．磁感应强度是只有大小、没有方向的标量2．根据磁感应强度的定义式B ＝ILF ，下列说法中正确的是 ( ) 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 ．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B 一定为零C ．磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D ．一小段通电直导线放在B 为零的位置，那么它受到磁场力F 也一定为零3．如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I ，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是 ( )A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点4、如图中四个图所示是磁场对直线电流的作用，其中不正确 ( )5．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，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6．一根用导线绕制的螺线管，水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是( )A ．伸长B ．缩短C ．弯曲D ．转动7、如图一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零 ( )A．适当增大电流B．使电流反向并适当减小C．保持电流I不变，适当增大BD．使电流I反向，适当减小B8．在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是lA时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F＝ N．9．在B=2T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.8m的通电直导线，导线沿磁场力方向移动了0.5m，若导线中电流强度为5A，那么磁场力对通电导线所做的功是 J．10．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，设通过导体的电流强度为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．11．质量为0.5 kg的金属杆在相距1 m的水平轨道上与轨道垂直放置，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，当杆通过的电流强度为4A时，杆恰能沿轨道做匀速运动。
安培力(带详细答案)
磁场与安培力考点一对磁感应强度的理解1、理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。
2、磁感应强度B与电场强度E的比较3、地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。
(2)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。
(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。
1、(多选)(2015·全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转2、(2014·全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A ．安培力的方向可以不垂直于直导线B ．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C ．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D ．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半3、如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
ab 、bc 和cd 段的长度均为L ，且Ⅰabc ＝Ⅰbcd ＝135°。
流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示。
判断导线abcd 所受到的磁场的作用力的合力，下列说法正确的是( )A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB ．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC ．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD ．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB考点二 安培定则的应用与磁场的叠加1、常见磁体的磁感线2、电流的磁场及安培定则安培定则 磁感线 磁场特点直线电流的磁场无磁极、非匀强磁场，且距导线越远磁场越弱 环形电流的磁场 环形电流的两侧分别是N 极和S 极，且离圆环中心越远磁场越弱通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场 3、磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。
安培力 磁感应强度
安培力磁感应强度引言安培力是电流在磁场中作用产生的一种力的表现形式。
它是由法国物理学家安培发现的，因此得名。
安培力与电流、导线长度、导线与磁场的夹角以及磁感应强度之间存在着密切的关系。
在本文中，我们将重点讨论磁感应强度的概念，并了解它与安培力之间的联系。
磁感应强度的定义磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
它用字母B表示，单位是特斯拉(T)。
磁感应强度B的定义可以通过安培力来解释。
根据安培力的定义，当一段电流为1安的导线长度为1米时，它在磁感应强度为1特斯拉的磁场中受到的力为1牛顿。
因此，磁感应强度的定义可以表示为：B = F / (I * L * sinθ)其中，B表示磁感应强度，F表示安培力，I表示电流强度，L表示导线长度，θ表示电流与磁场的夹角。
这个定义可以帮助我们理解磁感应强度与安培力之间的关系。
磁感应强度的性质磁感应强度具有一些重要的性质，这些性质有助于我们理解和应用磁感应强度。
1. 方向性磁感应强度是一个矢量量，即它具有方向。
磁感应强度的方向是垂直于电流所在平面的方向，并且遵循右手定则。
根据右手定则，当右手的四指指向电流方向，拇指所指的方向就是磁感应强度的方向。
2. 与电流强度的关系磁感应强度与电流强度之间存在着线性关系。
当电流强度增加时，磁感应强度也会增加。
这可以通过磁感应强度的定义来推导。
3. 与导线长度的关系磁感应强度与导线长度之间也存在着线性关系。
当导线长度增加时，磁感应强度也会增加。
这也可以通过磁感应强度的定义来推导。
4. 与夹角的关系磁感应强度与电流与磁场的夹角之间存在正弦关系。
当夹角为0度时，即电流与磁场平行时，磁感应强度达到最大值。
而当夹角为90度时，即电流与磁场垂直时，磁感应强度为0。
举例说明为了更好地理解磁感应强度的概念和应用，我们举一个简单的例子。
假设有一段电流为2安的导线，长度为0.5米，在磁感应强度为0.6特斯拉的磁场中，与磁场夹角为30度。
现在我们想计算电流在这个磁场中受到的安培力。
C磁感应强度、安培力、磁通量
F 5 (1) 解： B T 50T IL 10 0.01
(2) ∵B是描述磁场本身性质的物理量， B 50T ∵导线与磁场方向平行，
F 0
2、如右图所示，通电导线由I位置绕固定轴转
到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小（
C
）
A.变大
B.变小 C.不变
D.不能确定答案
3、一根重力为G的金属棒MN，两端用细软导线 连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直 于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向 从M流向N，如图示，此时悬线上有拉力，为了 使拉力等于零，可以（ C ） A、适当减小磁感强度； a b B、使磁场反向； F′ C、适当增大电流强度； F T ××××× T D、使电流方向改变。 × × × × ×
检验某处有无电场存在，可以用什么方法？ 检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？ 如果通电导线不受磁场力，该处是否一 定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？
二、磁场力（安培力）的大小
1）当I B， F=BIL 2）当I // B， F=0 3）当I与B有夹角，F=BIL有效 BIL sin
小 结
磁感 （矢量） B Il
（标量）B
条件：B⊥I (l)
N 1T 1 A m
磁通量密度 ——磁感应强度的大小
Wb 1T 1 2 条件：B⊥S m S 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的 条数)和该处的磁感应强度大小相等。
地球磁场是海龟回家时的罗盘和地图。在巴西 近海柄息的棱皮龟经过8个星期的跋涉,不吃不 喝,横渡1400海里,到大西洋的复活节岛上产卵。
一、描述磁场的强弱 (定量)
1.知识回顾
F 电场强度 E q
第十章 磁场第一节学案
北重五中一轮复习学历案（选修3-1）第十章磁场第1节磁场及其对电流的作用（6课时）【学习目标】1.完成任务一，了解磁场、磁感应强度和磁感线，会利用安培定则分析通电导线产生的磁场。
2.完成任务二，会利用左手定则分析通电导线在磁场中受到得力的方向和计算安培力大小。
3.完成任务三，会判断安培力作用下的导线运动情况，会分析安培力作用下的平衡和加速问题。
【学习过程】任务一磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1.磁场（1）哪些物体周围存在磁场：（2）磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有的作用。
2.磁感应强度（1）物理意义：描述磁场的强弱和方向。
（2）定义式：(通电导线垂直于磁场)。
（3）标示量：（4）方向：小磁针静止时。
（5）单位：特斯拉，符号为T。
3.磁感线（1）磁感线上某点的方向就是该点的磁场方向。
（2）磁感线的程度定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较；在磁感线较疏的地方磁场较。
（3）磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从指向；在磁体内部，由指向。
（4）同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。
（5）磁感线是假想的曲线，客观上并不存在。
4.匀强磁场（1）定义：磁感应强度大小处处、方向处处的磁场称为匀强磁场。
（2）特点：磁感线是疏密程度、方向的平行直线。
5.地磁场（1）地磁的N极在地理附近，地磁的S极在地理附近，磁感线分布如图所示。
（2）在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度大小相等，方向水平。
6. 几种常见的磁场1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场2）电流的磁场（1）安培定则的应用因果磁场原因(电流方向) 结果(磁场方向)直线电流的磁场环形电流的磁场（2）几种电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，距导线越远处磁场与的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场可等效为，两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图纵截面图例1. (多选)如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是()A.aB.bC.cD.d练习1．下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( )7.磁场的叠加问题及解题思路磁感应强度是矢量，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。
第2节《磁感应强度》学案
第2节《磁感应强度》学案基础知识自主梳理1.磁感应强度方向：规定为小磁针静止时的指向为此处的磁场方向。
2．在国际单位制中，磁感应强度的单位是，简称，符号是，1T＝1 .3．磁感应强度(1)物理意义：(2)方向：小磁针静止时极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向．(3)定义式：B＝；条件：导线与磁场方向垂直。
(4)单位：，简称特(T)(5)B是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时N极所指的方向。
（6）磁场的基本性质是。
第二组，巩固练习1.下列说法中正确的是 ( )A由B= FIL可知,B与F成正比与IL成反比.B一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C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D.把一小段通电导线放在磁场中某处, , 该处就有磁感应强度. 把一小段通电导线拿走该处就没有磁感应强度2．下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是( ) A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向3.在磁感应强度的定义式B中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（）A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定4．在同一水平面内的两导轨互相平行，相距2m，置于磁感应强度大小为1.2T，方向竖直向上的匀强磁场中，一质量为3.6kg的铜棒垂直放在导轨上，当棒中的电流为5A时，棒沿导轨做匀速直线运动，则当棒中的电流为8A时，棒的加速度大小为多少1。
§3.2 磁感应强度 学案
河北师范大学附属民族学院高中部理综组§3.2 磁感应强度同步导学案【学习目标】1．知道磁场的强弱用磁感应强度表示．2．掌握磁感应强度方向的规定，理解磁感应强度大小的表达式，理解磁感应强度的概念．3．能够利用公式计算磁感应强度的大小．【自主学习】1．磁场的方向。
规定在磁场中的任意一点小磁针受力的方向亦即小磁针时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．2．磁场对电流的作用力通常称为。
如图1，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的，则决定安培力大小的因素⑴与导线在磁场中的放置方向有关⑵与电流的有关⑶与通电导线在磁场中的有关3．磁场强弱——磁感应强度在磁场中于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫。
公式在国际单位制中，磁感应强度的单位是，简称特，国际符号是T。
1T＝磁感应强度是，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
磁感应强度B是表示磁场和方向的物理量【知识探究】1．探究影响通电导线受力的因素【问题】如何研究磁感应强度的大小？【提示】类比电场强度E=F/q.【实际思路】研究通电导线在磁场中受力当导体的方向与磁感应强度方向垂直时：（1）增大电流I时，导线摆动的角度，反之；（2）当电流不变时，增大在磁场中的导线长度L时，导线摆动的角度，反之。
2．磁场对通电导线作用的大小（1）内容：通电导线与磁场方向时，它受力的大小既与导线的成正比，又与导线中的成正比，即与成正比。
（2）公式：3．磁感应强度B公式：，单位：，符号：方向：磁感应强度的方向就是磁场的方向，即。
【当堂训练】例1．如图1所示.放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是 ( ) A．C棒未被磁化B．A棒左端为S极C．B棒左端为N极D．C棒左端为S极例2．某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动，由此可知,通电直导线产生的磁场方向是（）A．自东向西 B．自南向北C．自西向东 D．自北向南例3．地球是个大磁场.在地球上,指南针能指南北是因为受到的作用。
安培力磁感应强度
4．在两个倾角均为的光滑斜面上， 放有一个相同的金属棒，分别通以 电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小 相同，方向如图(a)、(b)所示，两金 属棒均处于平衡状态，则两种情况 下的电流强度的比值I1：I2为多少？
图3-4-8
如图质量为m、长为L的通电直导线ab水 平地放置在倾角为θ、宽为L的光滑斜面 上，已知导线ab中的电流大小为I，要导 线ab在斜面上保持静止.
二.安培力 1.大小公式 F BIL
L
θ
注： L (1) 统一用国际单位 (2) 适用于匀强磁场中的通电直导线,非 匀强磁场中的很短的通电导线 讨论：(1) B⊥I时， F=BIL (2) B∥I时， F=0
(3) B与I夹角为θ时， F = B I Lsinθ（θ为I与 B的夹角）
二.安培力 2. 方向 判断方法：左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四 个手指垂直，且都跟手掌在一 个平面内，让磁感线穿过手心， 使四指指向电流方向，则大拇 指所指的方向就是安培力的方 向
6.图示的装置中，劲度系数较小的金属轻弹簧下端恰
好浸到水银面，电源电动势足够大.当闭合开关S后，弹簧将 ( ) A.保持静止 B.收缩 C.变长 D.不断上下振动
3．(2009年全国理综卷Ⅰ)如图54-8所示,一段导线abcd位 于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸 面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且 ∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示. 导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( A.方向沿纸面向上,大小为 ( 2 +1)ILB B.方向沿纸面向上,大小为 ( 2 -1)ILB )
一.磁感应强度
1.定义：
l
F 2.表达式 B L IL B 注:(1) L为垂直于磁场方向的通电导线 的长度
物理教案-安培力 磁感应强度
物理教案－安培力磁感应强度本篇教案主要讲解安培力和磁感应强度的相关知识。
安培力和磁感应强度是物理学中的重要概念，掌握它们的原理和应用，对于学生理解电磁现象具有重要作用。
一、安培力安培力也被称为电流感应力，是一个电流所产生的磁场对另一电流所受到的作用力。
其方向则由安培定则决定。
在电路中，如果两根导线平行而又近距离平行排列，通过其中一根线圈通去电流，就会在另一根线圈中感应出电流。
这是电焊、电机、变压器等电器的基础。
对于学生，理解安培力的基本概念非常重要，不仅可以帮助他们理解电器的工作原理，还可以帮助他们解决实际生活中的电器问题。
二、磁感应强度磁感应强度表示的是空间中磁场的强弱程度，可以用磁通量密度来表示。
磁感应强度与其磁场的感应强度有关系，但磁场与磁感应强度不同，磁感应强度是属于磁场的向量，而磁场是磁场强度。
磁感应强度在生活中的应用比较广泛，例如医学上的MRI、电磁波、磁悬浮、电磁轨道炮等电磁设备中都有磁感应强度的应用。
三、教案设计1.教学目标：理解安培力的概念和作用；了解磁感应强度的概念及其应用。
2.教学内容：1) 安培力的概念及其作用；2) 磁感应强度的概念及其应用。
3.教学方法：1) 案例分析法：通过实际问题的案例，引导学生理解安培力和磁感应强度的概念及其应用，使学生更容易理解和掌握物理现象。
2) 实验讨论法：通过实验讨论，引导学生探究磁感应强度与磁场感应强度之间的关系，更深入地理解磁感应强度的应用。
4.教学步骤：1) 介绍安培力的概念及其作用。
2) 介绍磁感应强度的概念及其应用。
3) 通过案例分析的方式，深入探究安培力和磁感应强度的应用。
4) 通过实验讨论的方式，引导学生深入理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。
5.教学效果：1) 学生对物理学中的安培力和磁感应强度有了较深刻的理解；2) 学生掌握了安培力和磁感应强度在电器、电磁设备等方面的应用；3) 学生能够通过实验观察和探究，更加深入地理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。
高中物理选择性必修二学案 高中物理选择性必修二学案 第二节 安培力的应用
第二节安培力的应用[学习目标] 1.知道电流天平、磁电式电表、直流电动机的基本构造及工作原理.2.进一步熟练掌握安培力公式及方向的判断．一、电流天平1．普通天平是应用杠杆原理把被测物与已知质量的砝码进行力学平衡．利用等效替代法测量出被测物体的质量．2．电流天平同样运用等效替代法，结合安培力的相关知识和现代电子技术，通常用于实验室中测量两平行通电导体之间的相互作用力和磁感应强度．3.如图1所示是等臂电流天平的原理图．天平右端挂一矩形线圈，匝数为n，底边cd长为L，放在待测匀强磁场中，线圈中通入如图1所示电流I，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码使天平平衡．此时有m1g＝m2g－nBIL.保持线圈中电流的大小不变，使电流反向，在左盘中加入质量为m的砝码，天平再次平衡，此时有(m1＋m)g＝m2g＋nBIL.结合两式可得待测磁场的磁感应强度为B＝mg2nIL.图1二、磁电式电表1．构造：磁电式电流表是在蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈．2．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．3．特点：蹄形磁铁与铁芯间的磁场都沿半径方向，可看作是均匀辐射分布的，线圈无论转到什么位置，它的平面总与磁场方向平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小都相等．4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．三、直流电动机1．定义：电动机是利用安培力使通电线圈转动，将电能转化为机械能的重要装置．2．原理：如图2所示，当电流通过线圈时，线圈右边受到的安培力方向向下，线圈左边受到向上的安培力，在安培力作用下线圈转动起来．图23．直流电动机优点是可以通过改变输入电流的大小调节其转速．判断下列说法的正误．(1)电流天平是采用磁场力与被测物体的重力相平衡的原理测量的．(√)(2)磁电式电表内的磁场是匀强磁场．(×)(3)磁电式电表表盘的刻度是均匀的．(√)(4)磁电式电表指针的偏转是由于线框受安培力的作用．(√)(5)对于磁电式电表，指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的．(√)(6)当电动机线圈与磁场垂直时，磁通量最大．(√)一、电流天平如图3所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，增减砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．重力加速度g取10 N/kg.图3(1)导出用n 、m 、l 、I 、g 计算B 的表达式．(2)当n ＝9，l ＝10.0 cm ，I ＝0.10 A ，m ＝8.78 g 时，磁感应强度是多少？答案 见解析解析 (1)设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码的质量为m 1，右盘内砝码和线圈的质量为m 2，则由等臂天平的平衡条件，有m 1g ＝m 2g －nBIl电流方向改变后，同理可得(m ＋m 1)g ＝m 2g ＋nBIl两式相减，得B ＝mg 2nIl. (2)将n ＝9，l ＝10.0 cm ，I ＝0.10 A ，m ＝8.78 g 代入B ＝mg 2nIl，得B ≈0.49 T. 针对训练1 如图4所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L ，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I (方向如图所示)时，在天平左、右两边加上质量分别为m 1、m 2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平又重新平衡．由此可知(重力加速度为g )( )图4A ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为(m 1－m 2)g NILB ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为mg 2NILC ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为(m 1－m 2)g NILD ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为mg 2NIL答案 B解析 因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里．电流反向前，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋NBIL ，其中m 3为线圈质量．电流反向后，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋mg －NBIL .两式联立可得B ＝mg 2NIL.故选B. 针对训练2 如图5所示为电流天平，可用来测定磁感应强度．天平的右臂上挂有一匝数为N 的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I (方向如图)时，发现天平的左端低右端高，下列哪些调解方案可以使天平水平平衡( )图5A ．仅减小电流大小B ．仅改变电流方向C ．仅减小线框的宽度D ．仅增加线圈的匝数答案 D解析 当线圈中通有电流I 时，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直向下；天平的左端低右端高，说明安培力偏小，要使天平水平平衡，必须增大安培力，即可增大匝数、电流、线框短边的长度，故D 正确，A 、B 、C 错误．二、磁电式电表1．磁电式电表的工作原理通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生偏转，偏转的方向不同，被测电流的方向不同．2．磁电式电表的磁场特点碲形磁铁的两磁极间有一个固定的圆柱形铁芯，使蹄形磁场与铁芯间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，所受安培力的方向总与线圈平面垂直，使表盘刻度均匀．3．磁电式电表的灵敏度(1)电流表的灵敏度：是指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小，偏角越大，灵敏度越高．(2)提高灵敏度的方法：如果要提高磁电式电表的灵敏度，就要使在相同电流下线圈所受的安培力增大，可通过增加线圈的匝数、增大永磁铁的磁感应强度、增加线圈的面积和减小转轴处摩擦等方法实现．如图6甲是磁电式电表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L的正方形线圈中通以电流I，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则()图6A．该磁场是匀强磁场B．穿过该线圈的磁通量为BL2C．a导线受到的安培力方向向下D．b导线受到的安培力大小为BIL答案 D解析匀强磁场的磁感线是平行的，方向相同，该磁场明显不是匀强磁场，故A错误；线圈与磁感线平行，故穿过该线圈的磁通量为零，故B错误；a导线电流方向垂直纸面向外，磁场方向向右，根据左手定则，受到的安培力方向向上，故C错误；导线b始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为ILB，故D正确．磁电式电表内的磁场均匀辐向分布，通电线圈不管转到什么角度，线圈的平面都跟磁感线平行，线圈受到的安培力都垂直于线圈平面.针对训练3(多选)以下关于磁电式电表的说法正确的是()A．线圈平面跟磁感线平行B．通电线圈中的电流越大，指针偏转角度也越大C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关答案ABD解析磁电式电表内磁场是均匀辐射磁场，不管线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处磁场的磁感应强度大小相等、方向不同，所以安培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大，故选A、B、D.三、直流电动机导学探究如图7所示是直流电动机的工作原理图，它主要由蹄形磁铁、线圈、电刷和换向器等部件组成．其中两磁极间的磁场可近似看作匀强磁场．换向器是一对相互绝缘的半圆形铜环，它们通过固定的电刷与直流电源相连．图7(1)当线圈处于如图所示位置时，所受安培力情况如何？(2)直流电动机的线圈如何实现连续不停地朝一个方向转动的．答案(1)ab边中通入由a到b的电流时根据左手定则可知，ab边受向上的安培力，同理可判断bc边受向下的安培力，线圈顺时针转动．(2)为让线圈持续地转动下去，技术人员巧妙地使线圈两端与两个半圆形铜环相连并一起转动，同时在电路中安装了与半圆形铜环接触的电刷，由此通过电流的周期性换向，确保线圈受到的安培力始终起到推动线圈往同一个方向持续转动的效果．如图8所示，在一直流电动机的气隙中(磁极和电枢之间的区域)，磁感应强度为0.8 T．假设在匀强磁场中垂直放有400匝电枢导线，电流为10 A，导线的有效长度为0.15 m，图8求：(1)电枢导线ab边所受安培力的大小；(2)线圈转动的方向．答案(1)480 N(2)从外向里看为顺时针方向解析(1)根据安培力公式，电枢导线ab边所受安培力的大小为F安＝NBLI＝400×0.8×0.15×10 N＝480 N.(2)在题图位置，由左手定则知ab边所受安培力方向向上，dc边所受安培力方向向下．则从外向里看，线圈沿顺时针方向转动．1．(电流天平)如图9所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过逆时针方向电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．下列说法中正确的是()图9A．线圈只有bc边受到安培力B．线圈受到的磁场对它的力方向水平指向纸内C．若电流大小不变而方向反向，线圈仍保持平衡状态D．若发现左盘向上翘起，则增大线圈中的电流可使天平恢复平衡答案 D解析bc边、ab边和cd边的部分处于磁场中，处于磁场中的导线都受到安培力，故A错误；根据左手定则可知线圈受到的磁场对它的力方向竖直向上，故B错误；若电流大小不变而方向反向，线圈受到的安培力方向改变，根据受力可知，此时线圈不能保持平衡状态，故C错误；发现左盘向上翘起，则增大线圈中的电流，使线圈受到向上的安培力增大，可使天平恢复平衡，故D正确．2．(磁电式电表)(多选)关于磁电式电表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法正确的是()A．该磁场的磁感应强度的大小处处相等，方向相同B．该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等C．使线圈平面始终与磁感线平行D．该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度的大小都相等答案CD解析磁电式电表内的磁铁和铁芯之间有均匀辐向分布的磁场，使线圈平面始终与磁感线平行，故C正确；该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度的大小处处相等，但方向不同，故A、B错误，D正确．3．(直流电动机的原理)如图10所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动．现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是()图10A．只改变电流方向B．只改变电流大小C．换用磁性更强的磁铁D．对换磁极同时改变电流方向答案 A解析直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变．但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变，故A正确．考点一电流天平1.如图1所示的电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度B.当单匝线圈通以电流I时，在天平另一端加上质量为m的砝码，天平平衡．线圈的水平边长为l，所受安培力大小F安＝mg，则()图1A ．B ＝mg IlB ．B ＝Il mgC ．B ＝mgIlD ．B ＝0答案 A解析 根据题意知F 安＝mg ，而F 安＝BIl ，解得B ＝mg Il，故A 正确，B 、C 、D 错误． 2．图2甲是一电流天平，用它可以测量右侧螺线管内的磁感应强度，图乙是其结构示意图．如图丙所示，现在电流天平最右端的导线(质量不计)中通以由外向里的电流，螺线管内的磁场水平向右，天平处于不平衡状态．下列哪个措施可能使电流天平恢复平衡( )图2A ．将磁场方向反向，减小电流IB ．将电流I 减小且反向C ．仅将电流I 减小D ．仅将电流I 增大答案 C解析 根据左手定则可知导线所受安培力向下，又因为天平向右倾斜，则可知安培力偏大，所以要使天平恢复平衡，应该减小安培力的大小，根据F ＝BIL 可知：A 项，将磁场方向反向，减小电流I ，导线所受安培力大小减小，方向反向，天平将向左倾斜，故A 错误；将电流I 减小且反向，导线所受安培力大小减小，方向反向，天平将向左倾斜，故B 错误；仅将电流I 减小，导线所受安培力的大小减小，方向不变，天平可能恢复平衡，故C 正确；仅将电流I 增大，导线所受安培力的大小增大，方向不变，天平会向右倾斜的更厉害，故D 错误．3．如图3所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )图3答案 A解析四个线圈在磁场中的等效长度不同，A线圈等效长度最大，根据F＝nBIL，A所受磁场力最大，当磁场发生微小变化时，A线圈对应的天平最容易失去平衡．考点二磁电式电表4．(多选)实验室经常使用的电流表是磁电式电表．这种电流表的构造如图4甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的恒定电流时(b端电流方向垂直纸面向内)，下列说法正确的是()图4A．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C．线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小D．电流表表盘刻度均匀答案BD解析由左手定则可判定：当线圈在如题图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向下，故A错误；当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则线圈受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，故B正确；线圈中通过的电流越大，线圈受到的安培力越大，指针偏转的角度越大，故C错误；在线圈转动的范围内，线圈平面始终与磁感线平行，且磁感应强度大小相等，故各处安培力大小相同，表盘刻度均匀，故D正确．考点三直流电动机5．某物理兴趣小组利用课外活动时间制作了一部温控式电扇(室温较高时，电扇就会启动)，其设计图分为温控开关、转速开关及电动机三部分，如图5所示，其中温控开关为甲、乙两种金属材料制成的双金属片．对电动机而言，电扇启动后，下列判断正确的是()图5A．要使电扇转速加大，滑动片P应向B移动B．面对电扇，电扇沿顺时针方向转动C．面对电扇，电扇沿逆时针方向转动D．电扇有时顺时针方向转动，有时逆时针方向转动答案 B解析滑动片P向B移动时，线圈中电流减小，电扇转速减小；由左手定则可判断线圈各边所受安培力的方向，可知电扇顺时针转动．6.电磁弹射利用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮就是利用电磁弹射工作的．电磁炮的原理如图6所示，则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是()图6A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右答案 C解析由左手定则可知，炮弹导体滑块受到的安培力的方向水平向左，故选C.7．如图7，电流天平是一种测量磁场力的装置．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．当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零．下列说法正确的是()图7A．若两线圈电流方向相反，则天平示数为负B．若两线圈电流方向相同，则天平示数为负C．若只有线圈Ⅰ通恒定电流，则天平示数为负D．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力答案 B解析当天平示数为负时，说明两线圈相互吸引，两线圈电流方向相同，当天平示数为正时，说明两线圈相互排斥，两线圈电流方向相反，故A错误，B正确；若只有线圈Ⅰ通恒定电流，两线圈不会存在相互作用，天平示数为零，故C错误；线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力不是一对相互作用力，它们作用在同一个物体上，故D错误．8.某科研单位制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)．如图8所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小．(轨道摩擦不计)图8答案55 T解析根据v t2－v02＝2as得炮弹的加速度大小为a＝v t22s＝(10×103)22×100m/s2＝5×105 m/s2.根据牛顿第二定律F＝ma得炮弹所受的安培力大小F＝ma＝2.2×10－3×5×105 N＝1.1×103 N.根据安培力公式F＝ILB，得B＝FIL ＝1.1×10310×2T＝55 T.。
【物理】2019届一轮复习人教版安培定则、安培力学案
第8讲安培定则、安培力温馨寄语纵观近几年的真题，我们发现高考对本章知识考查的难度较大。
重力场、电场和磁场构成的复合场问题一直是同学学们的弱项，还有带电粒子在磁场中的圆周运动，对值得注意的是，本章中还有一部分内容，磁场对通电直导线的作用力——安培力，对它的考查往往会与后面一章的电磁感应相结本章知识可分为三大块：①电流周围的磁场②磁场对电流的作用——安培力1．磁场⑴ 磁场：客观存在于磁体或电流周围的一种物质。
⑵ 磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流可 的作用。
⑶ 地球的磁场地球的磁场与条形磁铁相似，主要特点有以下三点：①地磁场的N 极在地球南极附近，S 极在地球北极附近，磁感线如图所示。
②地磁场B 的水平分量（x B ）总是从地球的南极指向地球的北极，而竖直分量（y B ）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。
③在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。
2．磁感应强度]为了描述磁场的强弱，我们定义一个物理量——磁感应强度．．．．．，用B 表示。
⑴ 定义式：FB IL。
当通电导线垂直．．于磁场方向放置时，F 是导线受到的磁场力，I 是导线中的电流，L 是导线长度。
⑵ 在国际单位制中，磁感应强度的单位是 ，符号是T 。
⑶ 磁感应强度大小处处相等、方向处处相同学的磁场，叫做 。
. . ]知识点睛8.1 磁场关于磁感应强度，我们需要注意以下两点：①与电场强度E 一样，磁感应强度B 是由磁场本身．．．．决定的。
我们规定，可以自由转动的小磁针在磁场中静止时________极的指向为通过实验，我们得到以下 结论： ①磁场对放入其中的电流 有力的作用。
②电流垂直于磁场方向时 受磁场力最大。
3．磁感线与电场线一样，我们可以用磁感线．．．来形象地描述磁场的强弱．．和方向．．。
规定磁感线上每一点的方向为该点的磁场方向，磁感线越密．．的地方磁场越，磁感线越疏．．的地方磁场越。
安培力 磁感应强度
课题：安培力磁感应强度目标：1、理解磁感应强度的定义，知道B的单位2、会磁感应强度的定义进行的关计算3、知道用磁感应线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度大小。
4、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感受应线的分布。
5、知道什么是安培力，及其最大值、最小值的情形。
6、会用公式F=BIL进行有关计算。
7、知道左手定则的内容，并会用它解决有关问题。
重点：对磁感应强度的理解。
安培力大小的计算和方向判断。
难点：理解磁感应强度的概念。
磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间关系。
预习思考题：1、磁场对电流的作用力的大小与哪些因素有关？如何设计一个实验来验证自己的设想？2、磁场力的性质用一个什么样的物理量来描述？它的强弱由什么决定？过程：一、磁感应强度1、磁场对电流的作用2、磁感应强度概念的引入3、磁感应强度B4、磁感线的疏密与磁感应强度的关系5、匀强磁场二、安培力1、安培力的大小2、安培力的方向三、小结四、作业1、课堂作业：课本P.150 练习二5、6、72、课后作业：课课练《安培力磁感应强度》剩余习题例题讨论：[例1]、课本P.149 练习二 1[小结]、电流方向、磁场方向、安培力方向三者关系。
[例2]、关于磁感应强度，下列说法中正确的是：A、由B=F/IL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I 的减小而增大。
B、由B=F/IL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受到的安培力F增大而增大。
C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零。
D、放置在磁场中1m长的通电直导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度为1T。
[小结]、决定磁感应强度大小的因素，及与F、I、L三者的关系。
[例3]、课课练P .128 7[小结]、磁感应强度B 是矢量，其叠加遵循平行四边形原则。
[例4]、条形磁铁放在水平面上，在它的上方正中央处有一根固定垂直纸面的直导线，如图2所示，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增加。
基于高中物理实验室条件下的关于磁感应强度B、安培力公式F=BIL的相
基于高中物理实验室条件下的关于磁感应强度B、安培力公式F=BIL的相关定量实验设计发表时间：2016-06-01T17:01:04.853Z 来源：《素质教育》2016年5月总第205期作者：李优[导读] 在高中阶段，磁感应强度B的概念引入一直缺少演示实验的支撑。
人教版、北师大版教材里都仅进行定性分析从而引入磁感应强度B 的概念（如图一中的1、2所示）。
教师教学时一般都是使用“经实验得出”等话语，缺少定量实验的支持。
李优广西南宁沛鸿民族中学530000一、教材分析在高中阶段，磁感应强度B的概念引入一直缺少演示实验的支撑。
人教版、北师大版教材里都仅进行定性分析从而引入磁感应强度B的概念（如图一中的1、2所示）。
教师教学时一般都是使用“经实验得出”等话语，缺少定量实验的支持。
归根到底是高中物理实验室设备有限，器材精度所限。
在实验设备市场上也尚未有成型、成熟的定量实验装备。
二、设计目的设计一套直观定量分析安培力公式的简单实验仪器，使得在高中物理实验室的条件下能够对磁感应强度B的概念进行一个真实实验环境下的认识，已经能够使用该套装置进行安培力公式进行定量分析。
使得普通高中教师能够即需即用！使得学生从情感意义上真正接受强感应强度B的概念，从探究角度完成安培力公式F=BIL的学习。
三、使用方法1.连接好电路。
2.采集数据。
（1）连接方形线圈的A、B接头，使方形线圈的60匝线圈接入电路内。
控制电路中的电流分别为0.2A、0.4A，分别读出弹簧秤读数。
（2）连接方形线圈的A、C接头，使方形线圈的100匝线圈接入电路内。
控制电路中的电流分别为0.2A、0.4A，分别读出弹簧秤读数。
3.Excel表格数据分析处理。
列表法：填写电流（I/A）、L(匝)、F，通过Excel表格计算逻辑关系直接电脑生成IL与F/IL两组数据。
总结磁场1的实验：当在同一个磁场做实验时，磁场力与电流成正比；磁场力与导线长度（匝数）成正比。
可以得出公式：F∝IL，即F=kIL（k为一个常数）。
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磁感应强度、磁感线一、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．1．疏密表示磁场的强弱．2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。
4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线：二. 磁感应强度(1)磁感应强度的定义：在磁场中某处垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场力F跟通电电流强度和导线长度的乘积IL的比值叫做该处的磁感应强度B．(2)磁感应强度的定义式：。
(3)磁感应强度的单位：在国际单位制中，B的单位是特斯拉（T）。
(4)磁感应强度的方向：磁感应强度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即为该处磁场方向。
物理学中把小磁针静止时N 极把指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。
一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5T左右，地球表面的地磁场的磁感应强度大约为5.0×10-5T．1.一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入匀强磁场中所受磁场力大小为0．1N，则该匀强磁场的磁感强度为（）A．B＝2T；B．B≥2T；C、B≤2T ；D．以上三种情况均有可能2.如图是一种测定磁感应强度B的装置，在天平的一端挂个矩形线圈，它的底边放在待测的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈匝数n＝10，底边长L＝20 cm.当线圈通0.2 A电流时，天平达到平衡，然后保持电流大小不变，使电流反向，此时发现天平左盘再加入Δm＝36 g的砝码才能使天平平衡．求磁感应强度B的大小．(g取10 m/s2)三、磁感强度的矢量性、磁场的叠加3．如图所示，正四棱柱abed 一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC ）A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab 上，从a 到b ，磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大4.如图所示，两根导线a 、b 中电流强度相同．方向如图所示，则离两导线等距离的P 点，磁场方向如何？5．六根导线互相绝缘，所通电流都是I ，排成如图10一5所示的形状，区域A 、B 、C 、D 均为相等的正方形，则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域？该区域的磁场方向如何？ 6.如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T 的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r 的圆周上有a,b,c,d 四个点，若a 点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（AC ）A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的B.C 点的实际磁感应强度也为0C. d，方向斜向下，与B 夹角为450D.以上均不正确2.在xOy 坐标的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内（如图15－1所示），此坐标范围内还存在一个平行于xOy 平面的匀强磁场.已知在以直导线为圆心的圆周上的a 、b 、c 、d 四点中，a 点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向（ ）图15－1A.沿x 轴正方向B.沿x 轴负方向C.沿y 轴负方向D.沿y 轴正方向磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫能量密度，其值为B 2∕2μ，式中B 是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一常量。
为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B ，一学生用一根端面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl ，并测出拉力F ，如图，因为所作的功等于间隙中磁场的能量，求：由此可得磁感应强度B 与F 、A 之间的关系。
解：F Δl=l A B ∆⋅μ22 B=AF μ2B四、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力． 说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力．2.安培力的计算公式：F ＝BILsin θ（θ是I 与B 的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0N;00＜B ＜900时，安培力F 介于0和最大值之间.3.安培力公式的适用条件:①公式F ＝BIL 一般适用于匀强磁场中I ⊥B 的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用． 如图所示，电流I 1//I 2,如I 1在I 2处磁场的磁感应强度为B ，则I 1对I 2的安培力F ＝BI 2L ，方向向左，同理I 2对I 1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥． ②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律． 4、左手定则A.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．B.安培力F 的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F 跟BI 所在的面垂直．但B 与I 的方向不一定垂直．C.安培力F 、磁感应强度B 、电流1三者的关系 ①已知I,B 的方向，可惟一确定F 的方向；②已知F 、B 的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I 的方向； ③已知F,1的方向时，磁感应强度B 的方向不能惟一确定．D.由于B,I,F 的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等． 应用、安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，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安培力方向，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，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再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．1.如图所示，PQ 、MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距L =1m ，一导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量为M =0.2kg ，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量m =0.3kg ，棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B =2T ，方向竖直向下，为了使物体匀速上I 1 I 2升，应在棒中通入多大的电流?电流的方向如何？(g取10m/s2)2．如图3－3－14所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，通入导线的电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．3.如图所示，等腰直角三角形的通电闭合线框abc处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A．竖直向上B．方向垂直于ac斜向上C．方向垂直于bc斜向下D．为零4。
如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（）A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用5.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将()A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．向纸外平动6.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等、方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B＝，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴负方向D．垂直R，指向x轴正方向7.一根通电直导线平行于条形磁铁的正上方，磁铁固定，导线可以自由移动和转动.导线中的电流方向向左如图15－3所示，若不计导线的重力，则它的运动情况是（ ） A.顺时针（俯视）转动，同时靠近磁铁B.逆时针（俯视）转动，同时离开磁铁C.向纸面内平移D.不做任何运动8.如图15－4所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S 极的上端平移到N 极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示.则在这个过程中磁铁受到的摩擦力（保持静止）（ ）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左9．如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N 极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将 [ ] A ．转动同时靠近磁铁 B ．转动同时离开磁铁 C ．不转动，只靠近磁铁 D ．不转动，只离开磁铁10．如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流， [ ] A ．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B ．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C ．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用 D ．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用11. 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 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。
12．如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是①若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数减小 ②若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数增大 ③若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数增大 ④若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数减小A 、①②B 、①③C 、②③D 、②④ 安培力与平衡问题（6）分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤 ①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况 ②用左手定则确定各段通电导线所受安培力 ③)平衡条件列方程1．如右图所示，在匀强磁场B 的区域中有一光滑斜面体 ，在斜面上放了一根长L ，质量为m 的导线，当通以如图示方向的电流I 后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B 必须满足： A ．B mg IL =·sin /α，方向垂直纸面向外；B ．B mg IL =·sin /α，方向垂直纸面向里；NSa b4题图=tgα/，方向竖直向上；C．B mg IL=/，方向水平向右。