高中鲁科版物理选修3-1课件：第6章 第1节 探究磁场对电流的作用
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[答案] 1 N 垂直于 ac 连线斜向右上方
计算安培力大小时的四点注意 (1)公式 F＝IlBsin θ 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，要根据具体情况进行分析。 (2)公式 F＝IlBsin θ 中的 lsin θ 也可以理解为 l 在垂直于磁场方 向上的“有效长度”。
【例 1】 如图所示，放在磁感应强度为 B＝1.0 T 的匀强磁场 中的导体 abc 中通有方向由 a→b→c、大小为 I＝2.0 A 的电流，ab＝ 0.3 m，bc＝0.4 m。则该导体受到的安培力大小为________，方向为 ________。
思路点拨：解答本题有两种思路：①先分别求出直导体 ab、bc 所受的安培力，再求两个力的合力。②先求出导体 abc 在磁场中的有 效长度，再求安培力的大小。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)通电导体在磁场中所受安培力为零，该处磁感应强度一定为
零。
( ×)
[提示] 当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。
(2)磁感应强度的方向与安培力的方向垂直。
(√ )
(3)通电导体在磁场中所受安培力 F 一定等于 IlB。
(×)
[提示] 只有当电流方向与磁场方向垂直时安培力 F＝IlB。
[解析] 方法一：导体 ab 所受的安培力为 Fab＝BI·ab＝0.6 N， 方向垂直于 ab 向右，导体 bc 所受的安培力为 Fbc＝BI·bc＝0.8 N， 方向垂直于 bc 向上，如图所示。合力为 F＝ F2ab＋F2bc＝1 N，方向 垂直于 ac 连线斜向右上方。
方法二：导体 abc 在磁场中的有效长度为 l＝ ab2＋bc2＝0.5 m，则导体受到的安培力为 F＝BIl＝1 N，方向垂直于 ac 连线斜向右上方。
2．安培力公式 F＝IlBsin θ (1)当 B 与 I 垂直时，sin θ＝1，则 F＝IlB，即安培力最大。 (2)当 B 与 I 平行时，F＝0，安培力最小。 (3)当 B 与 I 成 θ 角时，F＝IlBsin θ。 (4)此公式中的 l 指的是“有效长度”。
弯曲导线的有效长度 l，等于连接两端点直线的长度。如图所示， 相应的电流沿 l 由始端流向末端。
知识梳理 基础自测
一、安培力 1．安培力 磁场对_电_流__的作用力。 2．科学探究：安培力与哪些因素有关 (1)实验探究采用的方法：控__制__变__量__法。
(2)当通电导线与磁感线垂直时，实验结论是： ①当其他因素不变，磁感应强度增大时，安培力增__大__； ②当其他因素不变，电流增大时，安培力增__大__； ③当其他因素不变，导体长度增大时，安培力_增__大_； ④安培力的方向由_磁__场__的__方__向_和_电__流__的__方__向_共同决定。
(3)公式 F＝IlBsin θ 适用于电流处于匀强磁场中计算安培力的情 况。
(4)公式 F＝IlBsin θ 中的 B 是外加磁场的磁感应强度，不要与电 流所产生的磁场混淆。
二、安培力就在你身边 1．电流表、电__动__机__等都是安培力的应用。
2．电流计工作原理 (1)构造：如图所示，圆柱形铁芯固定于蹄__形__磁__铁__两__极__间，铁芯 外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游 丝。 (2)原理：当被测电流通入线圈时，线圈受安培力 作用而转动，线圈的转动使游丝扭转形变，产生阻碍 线圈转动的力矩。当安培力产生的转动与游丝形变产 生的阻碍达__角__就越大。
(4)左手定则可以判断安培力的方向，其四指为导线中电流的方
向。
(√ )
(5)用磁电式电流表测量电流时，通电线圈的四条边都受到安培
力的作用。 [提示] 与磁场平行的两条边不受力。
(×)
2．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安 培力方向向右的是( )
A
B
C
D
B [根据左手定则，选项 A 中导线受到的安培力方向向左，选 项 B 中导线受到的安培力方向向右，选项 C 中导线与磁场方向平行， 不受安培力，选项 D 中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故 A、 C、D 错误，B 正确。]
向放置。故 B、C、D 选项错误，选项 A 正确。]
NO.2
合作探究·攻重难
考点1 考点2 考点3
安培力的大小和方向 1．安培力的方向 安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面， 即总有 F⊥I 和 F⊥B。但是电流的方向与磁场的方向不一定垂直。 (1)已知 I、B 的方向，可用左手定则唯一确定 F 的方向。 (2)已知 F、B 的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定 I 的方 向。 (3)已知 F、I 的方向，B 的方向不能唯一确定。
3．安培力的大小和方向 (1)大小：F＝__Il_B__。 (2)公式的适用条件 通电导线与磁场方向_垂__直_。
(3)方向判断：左__手__定__则__。如图所示，伸开左手， 让拇指与其余四指_垂_直__，并与手掌在同一平面内， 让磁感线垂直穿过_手__心_，四指指向_电__流_方向，那么， 拇指所指方向即为通电直导线在磁场中的 _受__力_方__向__。
第6章 磁场对电流和运动电 荷的作用
第1节 探究磁场对电流的作用
[学习目标] 1．通过实验探究知道安培力及安培力大小的决定因素，会用公 式 F＝IlB 计算安培力。(科学探究) 2．会用左手定则判定安培力的方向。(科学思维) 3．知道电动机和电流计是安培力的具体应用。(科学态度与责任)
NO.1
自主预习·探新知
3．关于磁感应强度 B、电流 I、导线长度 L 和电流所受安培力 F 的关系，下面的说法中正确的是( )
A．在 B＝0 的地方，F 一定等于零 B．在 F＝0 的地方，B 一定等于零 C．若 B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则 F 一定等于 1 N D．若 L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则 B 一定等于 1 T A [应用公式 B＝IFL或 F＝ILB 时要注意导线必须垂直于磁场方
计算安培力大小时的四点注意 (1)公式 F＝IlBsin θ 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，要根据具体情况进行分析。 (2)公式 F＝IlBsin θ 中的 lsin θ 也可以理解为 l 在垂直于磁场方 向上的“有效长度”。
【例 1】 如图所示，放在磁感应强度为 B＝1.0 T 的匀强磁场 中的导体 abc 中通有方向由 a→b→c、大小为 I＝2.0 A 的电流，ab＝ 0.3 m，bc＝0.4 m。则该导体受到的安培力大小为________，方向为 ________。
思路点拨：解答本题有两种思路：①先分别求出直导体 ab、bc 所受的安培力，再求两个力的合力。②先求出导体 abc 在磁场中的有 效长度，再求安培力的大小。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)通电导体在磁场中所受安培力为零，该处磁感应强度一定为
零。
( ×)
[提示] 当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。
(2)磁感应强度的方向与安培力的方向垂直。
(√ )
(3)通电导体在磁场中所受安培力 F 一定等于 IlB。
(×)
[提示] 只有当电流方向与磁场方向垂直时安培力 F＝IlB。
[解析] 方法一：导体 ab 所受的安培力为 Fab＝BI·ab＝0.6 N， 方向垂直于 ab 向右，导体 bc 所受的安培力为 Fbc＝BI·bc＝0.8 N， 方向垂直于 bc 向上，如图所示。合力为 F＝ F2ab＋F2bc＝1 N，方向 垂直于 ac 连线斜向右上方。
方法二：导体 abc 在磁场中的有效长度为 l＝ ab2＋bc2＝0.5 m，则导体受到的安培力为 F＝BIl＝1 N，方向垂直于 ac 连线斜向右上方。
2．安培力公式 F＝IlBsin θ (1)当 B 与 I 垂直时，sin θ＝1，则 F＝IlB，即安培力最大。 (2)当 B 与 I 平行时，F＝0，安培力最小。 (3)当 B 与 I 成 θ 角时，F＝IlBsin θ。 (4)此公式中的 l 指的是“有效长度”。
弯曲导线的有效长度 l，等于连接两端点直线的长度。如图所示， 相应的电流沿 l 由始端流向末端。
知识梳理 基础自测
一、安培力 1．安培力 磁场对_电_流__的作用力。 2．科学探究：安培力与哪些因素有关 (1)实验探究采用的方法：控__制__变__量__法。
(2)当通电导线与磁感线垂直时，实验结论是： ①当其他因素不变，磁感应强度增大时，安培力增__大__； ②当其他因素不变，电流增大时，安培力增__大__； ③当其他因素不变，导体长度增大时，安培力_增__大_； ④安培力的方向由_磁__场__的__方__向_和_电__流__的__方__向_共同决定。
(3)公式 F＝IlBsin θ 适用于电流处于匀强磁场中计算安培力的情 况。
(4)公式 F＝IlBsin θ 中的 B 是外加磁场的磁感应强度，不要与电 流所产生的磁场混淆。
二、安培力就在你身边 1．电流表、电__动__机__等都是安培力的应用。
2．电流计工作原理 (1)构造：如图所示，圆柱形铁芯固定于蹄__形__磁__铁__两__极__间，铁芯 外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游 丝。 (2)原理：当被测电流通入线圈时，线圈受安培力 作用而转动，线圈的转动使游丝扭转形变，产生阻碍 线圈转动的力矩。当安培力产生的转动与游丝形变产 生的阻碍达__角__就越大。
(4)左手定则可以判断安培力的方向，其四指为导线中电流的方
向。
(√ )
(5)用磁电式电流表测量电流时，通电线圈的四条边都受到安培
力的作用。 [提示] 与磁场平行的两条边不受力。
(×)
2．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安 培力方向向右的是( )
A
B
C
D
B [根据左手定则，选项 A 中导线受到的安培力方向向左，选 项 B 中导线受到的安培力方向向右，选项 C 中导线与磁场方向平行， 不受安培力，选项 D 中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故 A、 C、D 错误，B 正确。]
向放置。故 B、C、D 选项错误，选项 A 正确。]
NO.2
合作探究·攻重难
考点1 考点2 考点3
安培力的大小和方向 1．安培力的方向 安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面， 即总有 F⊥I 和 F⊥B。但是电流的方向与磁场的方向不一定垂直。 (1)已知 I、B 的方向，可用左手定则唯一确定 F 的方向。 (2)已知 F、B 的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定 I 的方 向。 (3)已知 F、I 的方向，B 的方向不能唯一确定。
3．安培力的大小和方向 (1)大小：F＝__Il_B__。 (2)公式的适用条件 通电导线与磁场方向_垂__直_。
(3)方向判断：左__手__定__则__。如图所示，伸开左手， 让拇指与其余四指_垂_直__，并与手掌在同一平面内， 让磁感线垂直穿过_手__心_，四指指向_电__流_方向，那么， 拇指所指方向即为通电直导线在磁场中的 _受__力_方__向__。
第6章 磁场对电流和运动电 荷的作用
第1节 探究磁场对电流的作用
[学习目标] 1．通过实验探究知道安培力及安培力大小的决定因素，会用公 式 F＝IlB 计算安培力。(科学探究) 2．会用左手定则判定安培力的方向。(科学思维) 3．知道电动机和电流计是安培力的具体应用。(科学态度与责任)
NO.1
自主预习·探新知
3．关于磁感应强度 B、电流 I、导线长度 L 和电流所受安培力 F 的关系，下面的说法中正确的是( )
A．在 B＝0 的地方，F 一定等于零 B．在 F＝0 的地方，B 一定等于零 C．若 B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则 F 一定等于 1 N D．若 L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则 B 一定等于 1 T A [应用公式 B＝IFL或 F＝ILB 时要注意导线必须垂直于磁场方