探究安培力(公开课)课件
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《探究安培力》课件
安培力在工业生产中的应用
电动机
安培力驱动电动机的运转，广泛 应用于工业生产。
工业自动化
安培力在工业自动化中发挥重要 作用，提高生产效率。
磁悬浮列车
安培力用于磁悬浮列车的悬浮和 推进。
安培力在电力场景中的应用
1 电力输送
安培力用于电力输送系统 中的传输和分配。
2 电力生成
安培力用于发电机的工作 原理和电流的产生。
洛伦兹力和安培力的区别
洛伦兹力
洛伦兹力是带电粒子在电场和磁场中受力的结果。
安培力
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Байду номын сангаас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。
安培力课件
猜想
清皮之后木块和导 线框的重力不会计 算在内
探究影响安培力大小的因素
θ
探究影响安培力大小的因素
结论：B I夹角对F的大小有影响 当通电导线与磁场方向平行时安培力大小为零 当通电导线与磁场垂直时，安培力最大。
只研究BI垂直条件及平时时安培力大小
F-B的关系
F-L的关系
F-I的关系
高斯计
• 测试磁场强弱的工 具， • 以数学家、物理家 高斯的名字命名
保护电流表电压 表不要超过10V
改变电流 时不要碰 到导线或 其他装置 让磁场和导线 圈垂直，木架 不能晃动
断路时打开 电子称开关 不要将安培 力清皮掉了
（X10-2N）
6
4
2
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
谢谢
电场力
万有引力
磁力
安培力 磁场对通电导体的作用
I
F B
F I
F
B
I
B
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。
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左手定则
判断安培力的方向
探究影响安培力大小的因素
高斯 德国著名数学家、物理学家、天文学 家、大地测量学家。是近代数学奠基 者之一，高斯被认为是历史上最重要 的数学家之一，并享有“数学王子” 之称。高斯和阿基米德、牛顿并列为 世界三大数学家。一生成就极为丰硕， 以他名字“高斯”命名的成果达110个， 属数学家中之最。
探究安培力课件
第三章第三节
探究安培力
高二物理
安培力
——磁场对电流的作用力称为安培力
一、安培力的方向
猜想：1、安培力的方向可能与哪些因素有关？ 2、实验时，怎样改变磁场的方向？ 怎样改变电流方向？
实验现象记录：表3-3-1
实验次 数 1 2 3 磁场方向 电流方向 安培力的方 向 向右 向左 向右 向左
向下
垂直于纸面向 外 垂直于纸面向 里
运用左手定则判定实验中各 种情况下所受安培力
例1、试用左手定则判断导线所受安培力的方向 B
I
B
a b
I
×
× × × ×
× × × ×
× × × ×B
c d
I
I
B
【答案】
B
I
F
a
F
B
b
I
×
× × × ×
F
I× × × ×
× × × ×
c
I
B
不受力 B
d
例2、图中已知安培力方向、磁场的方向、电流的方 向中的两个，试标出第三个的方向
向上
4 垂直于纸面向 外
由实验可知，安培力的方向与磁场方向是什么 关系？与电流方向是什么关系？
Βιβλιοθήκη Baidu结论:
安培力的方向既与磁场的方向垂直，又与 电流的方向垂直。
左手定则：
探究安培力
高二物理
安培力
——磁场对电流的作用力称为安培力
一、安培力的方向
猜想：1、安培力的方向可能与哪些因素有关？ 2、实验时，怎样改变磁场的方向？ 怎样改变电流方向？
实验现象记录：表3-3-1
实验次 数 1 2 3 磁场方向 电流方向 安培力的方 向 向右 向左 向右 向左
向下
垂直于纸面向 外 垂直于纸面向 里
运用左手定则判定实验中各 种情况下所受安培力
例1、试用左手定则判断导线所受安培力的方向 B
I
B
a b
I
×
× × × ×
× × × ×
× × × ×B
c d
I
I
B
【答案】
B
I
F
a
F
B
b
I
×
× × × ×
F
I× × × ×
× × × ×
c
I
B
不受力 B
d
例2、图中已知安培力方向、磁场的方向、电流的方 向中的两个，试标出第三个的方向
向上
4 垂直于纸面向 外
由实验可知，安培力的方向与磁场方向是什么 关系？与电流方向是什么关系？
Βιβλιοθήκη Baidu结论:
安培力的方向既与磁场的方向垂直，又与 电流的方向垂直。
左手定则：
探究安培力
※ 当电流方向I与磁场方向B的夹角为θ时 F=BILsin θ ①当θ=0°，F=0 ② 当θ=90°，F=BIL
F、B、I方向关系示意图
当B与I不垂直时F、B、 I的关系示意图
F
B I
F B⊥
B
B∥
I
总结：不管B与I是否垂直，F都垂直与B和I所决定的平面
三、磁感应强度
1、定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力 2、定义式：B=F/IL 3、单位：特斯拉，简称“特”，符号T，1T=1N/A· m
正确答案为C。
4. 从磁感应强度的方向上理解
例5. 有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是 A. B的方向就是小磁针N极所指的方向 B. B的方向与小磁针N极的受力方向一致
C. B的方向就是通电导线的受力方向
D. B的方向就是该处磁场的方向 解析：磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时 N极所指的方向或小磁针N极的受力方向，它与通电导线所受力 的方向是不一致的 正确答案为BD。
实验结论：F与I成正比，F与L成正比，即F与IL的乘积成正比。
把上述实验结论写成等式可得：F=kIL。式子中的比例系数由磁 场的强弱决定，可见k反映了磁场的强弱，物理学中把k写成B。
1、影响因素：①电流大小 ②导线的长度 ③磁场大小 2、公式：F=BIL 公式F=BIL的适用条件：①直导线
F、B、I方向关系示意图
当B与I不垂直时F、B、 I的关系示意图
F
B I
F B⊥
B
B∥
I
总结：不管B与I是否垂直，F都垂直与B和I所决定的平面
三、磁感应强度
1、定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力 2、定义式：B=F/IL 3、单位：特斯拉，简称“特”，符号T，1T=1N/A· m
正确答案为C。
4. 从磁感应强度的方向上理解
例5. 有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是 A. B的方向就是小磁针N极所指的方向 B. B的方向与小磁针N极的受力方向一致
C. B的方向就是通电导线的受力方向
D. B的方向就是该处磁场的方向 解析：磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时 N极所指的方向或小磁针N极的受力方向，它与通电导线所受力 的方向是不一致的 正确答案为BD。
实验结论：F与I成正比，F与L成正比，即F与IL的乘积成正比。
把上述实验结论写成等式可得：F=kIL。式子中的比例系数由磁 场的强弱决定，可见k反映了磁场的强弱，物理学中把k写成B。
1、影响因素：①电流大小 ②导线的长度 ③磁场大小 2、公式：F=BIL 公式F=BIL的适用条件：①直导线
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．
正确地画出两种情况下的受力图3－2－9，由平衡 条件列方程求解． 根据第一幅受力图列式如下： F1－mgsinθ－f1＝0 N－mgcosθ＝0 f1＝μN F1＝BImaxd 图3－2－9 解上述方程得：Imax＝0.46 A 根据第二幅受力图，得F2 ＋f2 －mgsinθ＝0，N－ mgcosθ＝0，f2＝μN，F2＝BImind 解上述方程得：Imin＝0.14 A.
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．
5.4 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
一、安培力的方向
人教版高中物理选修3-1课件第三章3.3探究安培力
实验结论：F与I成正比，F与L成正比，即F与IL的乘积成正比。
把上述实验结论写成等式可得：F=kIL。式子中的比例系数由磁 场的强弱决定，可见k反映了磁场的强弱，物理学中把k写成B。
1、影响因素：①电流大小
I
②导线的长度
B
③磁场大小
2、公式：F=BIL
公式F=BIL的适用条件：①直导线
②匀强磁场 ③电流方向I与磁场方向B垂直
空白演示
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第三节 探 究 安 培 力
引入：法国物理学家安培最早发现磁场对电流有力的作用，而且经 过反复研究，他总结出这一作用力所遵循的规律。为了纪念 安培在研究磁场对电流的作用力方面作出的杰出贡献，物理 学中把磁场对电流的作用力称为安培力。
一、安培力的方向
引入：当通电导线与磁场方向平行时，电流受到的安培力为零； 当通电导线与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大。 下面我们通过实验探究，在直导线与磁场方向垂直的情 况下，安培力沿什么方向？
1、安培力的方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向， 即垂直于电流和磁场所组成的平面。
2、安培力的方向的判定方法:左手定则
判定步骤： ①伸开左手，大拇指跟四指垂直，并且都
跟手掌在同一平面内； ②把手放入磁场中让磁感线穿过手心，并
使伸开的四指指向电流的方向； ③那么，大拇指所指的方向就是通电导线
1.1 安培力 课件(45张PPT)
1.平衡位置：最低点O
θ
2.受力分析:
法向： Fy T mg cos （向心力）
T
切向： Fx mgsinθ （回复力）
回复力：F回=mgsinθ
3.回复力来源：重力沿切线方向的分力G2
A
B
C
O
G2
G1
G
回复力与位移关系？
4.单摆的回复力： F回=mgsinθ
当 很小时( < °)
衡位置，分别把它们拉离平衡位置同时释放，若最大的摆角都小于5°,
那么它们将相遇在（ A ）
A. O 点
B. O点左侧
C. O点右侧
D. 无法确定
T 2
L
g
T与m
和振幅
无关
课堂练习
粤教版课本P50 第 4 题
课堂练习
已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，
两摆长之差为1.6m，则两单摆长la与lb分别为多少？
线
钢球Fra Baidu bibliotek
2
3
4
ᄼ
1
5
二、单摆振动性质的探究
小球做的是什么运动？
ᄼ
机械振动？
简谐运动？
猜想：是？不是？
问题：如何验证？
方法一：从单摆的振动图象（x-t图像）判断
方法二：从单摆的受力特征判断
θ
2.受力分析:
法向： Fy T mg cos （向心力）
T
切向： Fx mgsinθ （回复力）
回复力：F回=mgsinθ
3.回复力来源：重力沿切线方向的分力G2
A
B
C
O
G2
G1
G
回复力与位移关系？
4.单摆的回复力： F回=mgsinθ
当 很小时( < °)
衡位置，分别把它们拉离平衡位置同时释放，若最大的摆角都小于5°,
那么它们将相遇在（ A ）
A. O 点
B. O点左侧
C. O点右侧
D. 无法确定
T 2
L
g
T与m
和振幅
无关
课堂练习
粤教版课本P50 第 4 题
课堂练习
已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，
两摆长之差为1.6m，则两单摆长la与lb分别为多少？
线
钢球Fra Baidu bibliotek
2
3
4
ᄼ
1
5
二、单摆振动性质的探究
小球做的是什么运动？
ᄼ
机械振动？
简谐运动？
猜想：是？不是？
问题：如何验证？
方法一：从单摆的振动图象（x-t图像）判断
方法二：从单摆的受力特征判断
探究安培力课件
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：
由磁场本身决定
反映磁场的强弱
比值 F
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 长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
定义式： B F （比值定义） IL
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。
磁感应强度 磁感应强度与磁感线的关系：
①磁感线上某点的切线方向即为该处的磁感应 强度方向；
②磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱；
第三节 探究安培力
一、探究安培力的方向
➢问题1：安培力的方向与哪些因素有关？ 电流的方向
磁场的方向
一、安培力的方向
➢问题2：怎样直观地判断安培力的方向？
闭合电键，观察导体棒在磁场中摆起的情况
一、安培力的方向
➢问题3：实验时，如何改变电流和磁场的方向
一、安培力的方向
I
I
I
I
一、安培力的方向
实验 次数
二、安培力大小
安培力的表达式：F BILsin
《探究安培力》课件1
2．当通电导线与磁感线不垂直时，如图 3－3－1 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＝BILsinθ . 3．当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为 0 .
图 3－3－1
六、磁通量 1．定义：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场 方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与 S 的乘积叫做穿ຫໍສະໝຸດ Baidu这个 面积的磁通量，简称磁通，用字母 Φ 表示． 2．公式：Φ＝ BS . .
图 3－3－2
2． 弯曲导线的有效长度 L， 等于连接两端点直线的长度(如图 3－3－2)；相应的电流沿 L 由始端流向末端． 3 ．电荷在电场中所受电场力与电流在磁场中所受安培力比 较：电荷在电场中一定会受到电场力的作用，但是电流在磁场中 不一定受安培力的作用，安培力的大小与电流和磁场的大小以及 电流方向与磁场方向间的关系有关，当两者平行时，不受安培力 作用．
3．单位：国际制单位为 韦伯 ，简称韦 ，符号 Wb 1 Wb＝1 T· m2.
4．物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数，对于同 一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁场越强，穿过它的磁感线 条数越多，磁通量就 越大 线穿过它，则磁通量为 零 ，当它跟磁场方向平行时，没有磁感 ．
5．磁通密度 垂直于磁场方向单位面积内的磁通量叫磁通密度．磁通密度 Φ 的大小在数值上等于磁感应强度， 即 B＝ S ， 由此可知磁感应强度 Wb N B 的另一个单位：1 T＝1 2 ＝1 . m A· m
探究安培力(公开课)
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
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F安=G 时
× ×
F × D
×
A
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
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
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
探究安培力PPT精品课件
混合物的分离和提纯常用的物理方法
方法 过滤 蒸发 蒸馏
萃取
适用范围
分离的物质
不溶固体和液体的分离 从液体中分离出不溶性固体
可溶性固体和液体的分离 从液体中分离出可溶性溶质
沸点不同的液体混合物 分离沸点不同的液体混合物 的分离
溶质在两种互不相溶的溶 把溶质提取到萃取剂中 剂中溶解度不同
分液 分离互不相溶、密度不 两种不互溶的液体
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)
二、混合物的分离和提纯
物质的分离:是把混合物中的各种成分一一分开，分 别得到纯净的物质；
物质的提纯:是把物质中所含的杂质除去，以得到纯 净的物质。
过滤
• 过滤操作中应该注意哪 些事项？
一贴：滤纸紧贴漏斗壁
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘
三靠：烧杯紧靠玻璃棒 玻璃棒斜靠三层纸 漏斗下端紧靠烧杯内壁
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