安培力(精华版)讲义
第四讲安培力共20页
解 B0
I1
2π dRcos
dFB2d Il0 2Iπ 1I2dR dlco sI 1
B
dy dFyd dF dFx
I2dl
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OR
x
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I2
d F xd F co s0 2 Iπ 1I2d R cR o c d o s s d F yd F sin 0 2 Iπ 1I2d R sR ic n d o s
. Fx02 I1πI2R02πdcR ocdsos
B
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I1
F y02 I1 π I2R0 2πdsR ic d no s0
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x
I2
Fx02 I1 π I2R02πdcR o cdso s0I1I2(1
为0.08T，方向沿 x 轴正向.问线圈受力情况怎样？ 线
圈所受的磁力矩又为多少？
y
解 把线圈分为JQP和PKJ两部分
B
J
F JQ B P (2 R I )k 0 .6k N 4I
x
R
F P K B J ( 2 R ) I k 0 .6 k N 4 Q o d K x
I2dl2
dF1
dF2
B1
d
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B1
0 I1
2π d
B2
0I2
2π d
d F 2B 1I2d l2sin
16磁场安培力讲解
磁场、安培力一、一周知识概述本周我们学习磁场、磁场对通电导线的作用力。
磁场、磁感线这一节是以后学习磁场这一章的基础，正确理解磁场的物质性及其基本性质、掌握常见的几种磁场的磁感线分布情况，能用安培定则熟练地判定电流磁场方向，对以后分析磁学问题至关重要。
磁感应强度是为描述磁场而引入的一个物理量。
它是由磁场本身唯一决定的矢量，与其他因素无关。
安培力是磁场基本性质的体现，要注意其大小的计算和方向的判断（即左手定则），学习这两节内容时可以和前面学的电场、电场线、电场力、电场强度进行对比，找出它们的异同，将有助于我们的理解。
二、重难点知识归纳与讲解1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N 极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
安培力(精华版)课件
精品课件
34
3 、在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑平
行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在
导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电动 势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面， B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使 用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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I
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θ
22
小结：
安培力
B为匀强磁场.
大小： F=BIL
B垂直导线方向
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
F=0
B平行导线方向
方向: F垂直于B和I所决定的平面
用左手定则判定。
精品课件
23
水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有
一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势
为６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时
有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B
＝2T中，AC=40cm，
，求三角形框架各边所受的安培力。cbI
a
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B 19
导线abc为垂直折线,其中电流为I，ab=bc=L, 导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的 磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大小 和方向.
a
b
c
精品课件
20
【例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)
安培力课件讲解
研究对象 受力特点 判断方法
电场力
安培力
点电荷
电流元
正电荷受力方向与电场方 向相同，沿电场线切线方 向，负电荷相反
安培力方向与磁场方向和 电流方向都垂直
结合电场线方向和电荷正 、负判断
用左手定则判断
三.安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F＝ILB 2.当电流和磁场平行时
F＝0
3.当电流和磁场夹角θ时
教科版 选修 3-1
3.2 磁场对通电导线的作用力 ——安培力
磁场对通电导线(或电流)的作用力称为安培力 一、安培力的方向 猜测:哪些因素会影响 导线受力的方向
电流的方向和磁场的方向
1、改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。
2、上下交换磁场的位置以改变磁 场的方向，观察受力方向是否变化。
安培力的方向
1.直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁 感线情况，然后根据左手定则判定安培力的 方向，再进行分析：
ab
FF
2.利用平行电流相互作用分析法：（1） 同向平行电流相互吸引，异向平行电 流相互排斥；（2）两个电流总有作用 到方向相同且靠近的趋势。
I
F
B
B F
B F
FB F
B
E F
B×
B
E
B
×
F
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导 线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用学 过的知识进行讨论并做出预测，然后用实验检验 你的预测。
电流方向相同时，将会吸引;
?电流方向相反时，将会排斥。
分析：
S
一.安培力的方向
例1：确定图中安培力的方向。
FI
安培力(精华版)课件
安培力的方向
根据左手定则判断，即伸开左手，让大拇指与四指在同一平面内并垂直，然后将左手放入 磁场中，让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力的方向。
安培力的大小和方向
安培力的大小
根据公式F=BILsinθ计算，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线在磁场 中的有效长度，θ为电流与磁场的夹角。
左手定则
将左手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将左手放入磁 场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指 所指方向即为安培力方向。
判断安培力的方向
电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向与电流方向垂直； 电流方向与磁场方向平行时，安培力方向与电流方向平行。
右手定则：将右手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将 右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向电流 方向，四指所指方向即为安培力方向。
感谢观看
磁悬浮列车的工作原理
总结词
磁悬浮列车利用安培力实现列车与轨道 的完全分离，减少摩擦力，提高运行速 度。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过在轨道和列车底部安装电 磁铁，当电流通过轨道上的电磁铁时，产 生磁场，与列车底部电磁铁的磁场相互作 用，产生向上的安培力，使列车悬浮在轨 道上方。由于没有接触，摩擦力大大减少 ，因此列车可以高速运行。
安培力计算中的单位换算
• 安培力单位为牛（N），电流单位为安（A），磁感应强度单位 为特（T），长度单位为米（m）。在进行单位换算时，需要将 各个物理量的单位统一到国际单位制中。例如，可以将安培力 的单位换算为牛米（Nm），电流的单位换算为安秒（As）， 磁感应强度的单位换算为特米（Tm）等。
THANKS
根据安培力的公式F=BIL，安培力的大小与电流的大小成正比，电流越大，安培力越大。
安培力讲义
安培力，左手定则1、安培力：磁场对的作用叫安培力。
2、安培力的大小：（1）安培力的计算公式：，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
L为与磁感线垂直的平面上的有效长度（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力F m＝；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于。
3、安培力的方向：（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，并使伸开的四指指向，那么所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可让磁感应强度的一个分量B sinθ垂直穿过手心，也可用左手定则能确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。
由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。
同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
4、安培力的作用点：安培力是分布在导体的各部分，但直导线在匀强磁场中受安培力的作用点是导体受力部分的几何中心。
（正如重心）判别物体在安培力作用下的运动方向，常用方法有以下四种：1、电流元受力分析法：即把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判出每小段电流元受安培力方向，从而判出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向。
2、特殊值分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90°)后再判所受安培力方向，从而确定运动方向。
3、等效分析法：环形电流可以等效成条形磁铁、条形磁铁也可等效成环形电流、通电螺线管可等效成很多的环形电流来分析。
《探究安培力》 讲义
《探究安培力》讲义一、安培力的引入在学习电磁学的过程中，我们经常会遇到一个重要的概念——安培力。
那么，什么是安培力呢？当通电导线置于磁场中时，导线会受到一种力的作用，这种力就被称为安培力。
想象一下，一根通有电流的导线，放在一个磁场中，它不再像平常那样“安静”，而是会受到一种力量的推动或者拉扯。
这种神奇的现象引起了科学家们的极大兴趣，也为我们理解电磁世界打开了一扇新的大门。
为了更深入地探究安培力，我们需要先了解一些相关的基础知识。
二、安培力的基本概念安培力的大小与多个因素有关。
首先是电流的大小，电流越大，安培力通常也会越大；其次是导线在磁场中的长度，长度越长，受到的安培力往往也会更强；还有就是磁场的磁感应强度，磁场越强，安培力也就越显著。
安培力的方向则由左手定则来判断。
伸出左手，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。
这个定则简单而实用，能够帮助我们快速准确地确定安培力的方向。
三、安培力的公式安培力的大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算。
其中，F 表示安培力的大小，B 是磁感应强度，I 是电流强度，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。
这个公式告诉我们，当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），sinθ ＝ 1，安培力达到最大值 F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），sinθ ＝ 0，安培力为零。
四、安培力的实际应用安培力在我们的日常生活和现代科技中有着广泛的应用。
在电动机中，安培力就是让电动机转动的关键力量。
通过在磁场中放置通电线圈，安培力使得线圈不断旋转，从而将电能转化为机械能，驱动各种设备工作，比如风扇、洗衣机、电动车等等。
磁悬浮列车也是安培力的一个精彩应用。
利用超导材料产生强大的磁场，通过安培力让列车悬浮在轨道上，大大减少了摩擦力，使得列车能够高速行驶。
安培力专业知识讲座
• 解析：杆ab中旳电流为a到b，所受旳安培 力方向平行于导轨向上．当电流较大时， 导体有向上旳运动趋势，所受静摩擦力向 下；当静摩擦力到达最大时，磁场力为最 大值F1，此时经过ab旳电流最大为Imax；同 理，当电流最小时，应该是导体受向上旳 最大静摩擦力，此时旳安培力为F2，电流 为Imin.
• 解析：利用安培定则先鉴定出B在A导线处 产生旳磁场(磁感线)垂直于纸面对里，再利 用左手定则鉴定直导线A受到旳安培力水平 向右；当A、B中电流同步变化方向时，通 电直导线A受到旳安培力方向仍水平向 右．分析措施同上，也可采用接近部分电 流元电流方向，“同向相吸，反向排斥”来判 断，成果相同．
• 答案：水平向右 水平向右
※ • 掌握用左手定则拟定安培力旳 ※ 方向
※ • 掌握安培力旳计算公式及求解 ※ 措施．
※
•
了解磁电式电表旳构造和工作 原理.
• 找来一块蹄形磁铁，把它慢慢地接近发光 旳白炽灯泡，能够看到灯丝会颤抖起来．
• 做一做这个试验，并阐明灯丝为何会颤抖 ．
• (提醒：灯丝中经过旳是交变电流)
• 1．人们把通电导线在磁场中受旳安力培称力为
• A图中FA＝BILcosα，此时不能死记公式， 而写成sinα.可了解公式本质是有效长度或 有效磁场，要正确分解
• B图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内， 所以B⊥I，故FB＝BIL.
• C图是两根导线构成旳折线abc，整体受力 实质上是两部分直导线分别受力旳矢量和， 其有效长度为ac(即从a→c旳电流)．故FC＝ BIL.
正比，所以电流表旳通电线圈受到旳力矩 M1也跟被测旳电流I成正比，即：M1＝ nBIdL＝k1I，其中k1＝nBLd，另一方面， 弹簧产生旳力矩M2跟偏角θ成正比，即M2＝ k2θ，其中k2是一种由弹簧材料决定旳百分 比恒量．
高中物理课件安培力
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
《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。
安培力及其应用(讲义)-【教育机构专用】高三物理寒假讲义
专题20 安培力及其应用（讲义）一、核心知识一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．(2)方向：小磁针静止时N极所指的方向，即是N极所受磁场力的方向．2.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，地磁场的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．3．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向．(2)定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N极的指向．二、磁感线电流的磁场1．磁感线(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线．(3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)．2．安培定则(1)通电直导线：右手握住导线：让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．(2)环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．如图，分别表示通电直导线、环形电流、通电线圈周围的磁场，①表示电流的方向，②表示磁感线的方向．3．匀强磁场强弱、方向处处相同的磁场．三、安培力的大小和方向1．大小(1)公式：F＝ILB sinθ.(其中θ为B与I之间的夹角)(2)说明：①公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0.②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点线段的长度．③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零．2．方向(1)用左手定则判定：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安培力的方向．如图，①表示电流的方向，②表示磁场的方向，③表示安培力的方向．(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)四、安培力作用下受力模型通电导体棒在磁场中的平衡加速问题是一种常见的力学综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成．解题时一定要先把立体图转化成平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系或牛顿第二定律关系，如图所示．二、重点题型分类例析题型1：磁感线【例题1】（2020·浙江高三一模）冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（）A．磁感线越密的地方磁场越弱B．软磁条内部a位置应为N极C．磁感线与电场线一样真实存在于空间之中D．软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b题型2：地磁场【例题2】（2020·福建厦门市·厦门双十中学高三月考）运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用．如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图．现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这束质子在进入地球周围的空间将（）A．竖直向下沿直线射向地面B．向东偏转C．向西偏转D．向北偏转题型3：环形电流的磁场【例题3】（2021·浙江高考真题）（多选）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。
安培力精华版课件
安培力精华版课件教学内容：本节课的教学内容选自人教版小学科学教材第六册第十章“电与磁”主题下的“电流产生的磁效应”一节。
具体内容包括：安培力的定义、安培力的大小与方向、安培力的作用效果以及安培力的产生条件。
教学目标：1. 让学生了解安培力的概念，知道安培力的大小与方向，理解安培力的作用效果和产生条件。
2. 通过观察和实验，培养学生的观察能力、实验能力和思维能力。
3. 引导学生运用科学知识解决实际问题，培养学生的实践能力。
教学难点与重点：难点：安培力的大小与方向的判断，安培力的作用效果和产生条件的理解。
重点：安培力的概念，安培力的大小与方向的判断，安培力的作用效果和产生条件的掌握。
教具与学具准备：教具：电流表、电压表、导线、磁铁、多媒体课件。
学具：导线、磁铁、实验记录表。
教学过程：一、情景引入（5分钟）通过多媒体课件展示安培力的实际应用场景，如电动机、电磁起重机等，引导学生了解安培力的存在和作用。
二、知识讲解（10分钟）1. 讲解安培力的定义：电流在磁场中受到的力。
2. 讲解安培力的大小与方向：安培力的大小与电流的大小、磁场的强度和电流与磁场的夹角有关；安培力的方向由右手定则判断。
3. 讲解安培力的作用效果：安培力可以使电流的方向发生改变，也可以使电流的运动状态发生改变。
4. 讲解安培力的产生条件：电流和磁场的存在，电流与磁场的相对运动。
三、实验演示（10分钟）引导学生观察实验演示，包括电流在磁场中的受力情况，安培力的方向和大小判断等。
四、随堂练习（5分钟）让学生运用所学的安培力知识，解答一些相关的练习题目。
五、知识拓展（5分钟）通过多媒体课件介绍安培力的应用领域，如电动机、发电机、电磁起重机等。
六、板书设计（课堂板书）安培力：定义：电流在磁场中受到的力。
大小与方向：与电流大小、磁场强度、电流与磁场夹角有关；用右手定则判断方向。
作用效果：改变电流方向，改变电流运动状态。
产生条件：电流、磁场存在，电流与磁场相对运动。
2024年安培力精华版课件.
2024年安培力精华版课件.一、教学内容本课件基于《电磁学》教材第四章“安培力”相关内容展开。
详细内容包括：安培力定律的原理阐述，安培力公式的推导和应用，以及安培力在实践中的应用实例。
二、教学目标1. 理解安培力定律的内涵，掌握安培力公式的推导和应用。
2. 学会利用安培力解决实际问题，提高学生的实际应用能力。
3. 培养学生的科学思维能力和团队合作精神。
三、教学难点与重点教学难点：安培力公式的推导和应用。
教学重点：安培力定律的理解和实践应用。
四、教具与学具准备教具：磁铁、电流表、导线、电源、演示用安培力实验装置。
学具：计算器、笔记本、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入演示实验：展示磁铁对通电导线的作用，引导学生观察电流与安培力的关系。
2. 理论知识讲解安培力定律的原理阐述。
安培力公式的推导。
3. 例题讲解选取一道具有代表性的例题，详细讲解解题步骤。
让学生跟随讲解，进行随堂练习。
4. 随堂练习分组讨论，共同完成练习题。
教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 应用实例分析分析安培力在现实生活中的应用实例。
引导学生思考如何将安培力应用到实际问题中。
六、板书设计1. 安培力定律的原理。
2. 安培力公式：F = BILsinθ。
3. 例题及解答步骤。
4. 课后作业。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流、磁场强度和夹角下的安培力。
分析一个实际应用安培力的案例。
2. 答案：安培力计算题的答案。
实际案例分析报告。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思本次课程的教学效果，针对学生的掌握情况调整教学方法。
2. 拓展延伸：引导学生学习电磁学其他相关内容，如洛伦兹力、电磁感应等。
3. 鼓励学生进行课外阅读，深入了解安培力的发现历程及其在科技发展中的重要作用。
重点和难点解析1. 安培力公式的推导。
2. 例题讲解和随堂练习的设置。
3. 实践情景引入的设计。
4. 作业设计和课后反思。
一、安培力公式的推导1. 详细阐述安培力定律的原理，解释电流产生的磁场如何与磁铁的磁场相互作用，从而产生安培力。
安培力完整版课件.
安培力完整版课件.一、教学内容本节课我们将学习《电磁学》教材第五章第三节“安培力”的内容。
详细内容包括安培力定律的表述、安培力大小的计算、安培力方向的判定以及安培力在实践中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力定律的表述，理解安培力与电流、磁场的关系。
2. 使学生能够运用安培力公式进行相关计算，并能判断安培力的方向。
3. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力，提高学生的实践操作技能。
三、教学难点与重点教学难点：安培力方向的判定，安培力公式的运用。
教学重点：安培力定律的理解，安培力大小的计算。
四、教具与学具准备教具：磁性演示棒、电流表、磁场演示器、安培力演示装置。
学具：电流表、导线、磁铁、直尺、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁性演示棒吸引铁屑的实验，引导学生思考磁场对电流的作用。
2. 理论讲解：讲解安培力定律，阐述安培力与电流、磁场的关系。
3. 例题讲解：通过具体例题，演示安培力大小的计算方法和安培力方向的判定。
4. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识，及时发现问题并解答。
5. 实践操作：组织学生进行安培力演示实验，观察安培力的作用，加深对安培力的理解。
六、板书设计1. 安培力定律2. 安培力公式：F = BILsinθ3. 安培力方向判定：右手定则4. 实践应用：安培力在电流表、电动机等设备中的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：已知电流和磁场，求安培力的大小和方向。
（2）实践题：设计一个实验，验证安培力定律。
2. 答案：（1）计算题答案：根据安培力公式，结合给定的电流、磁场和角度计算得出。
（2）实践题答案：根据实验原理和操作步骤，完成实验并得出结论。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解程度，以及在实际操作中遇到的问题和解决方法。
2. 拓展延伸：引导学生了解安培力的应用领域，如电流表、电动机等，激发学生的学习兴趣。
同时，鼓励学生深入研究安培力在高新技术领域的应用，如磁悬浮列车、磁流体动力装置等。
《安培力与磁电式仪表》 讲义
《安培力与磁电式仪表》讲义一、安培力的基本概念在物理学中，安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
这个力的大小与电流强度、导线长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
安培力的大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算，其中 F 表示安培力，B 表示磁感应强度，I 表示电流强度，L 表示导线在磁场中的有效长度，θ 表示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，sinθ ＝ 1，安培力最大；当电流方向与磁场方向平行时，sinθ ＝ 0，安培力为零。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸出左手，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。
二、安培力的产生原理安培力的产生是由于磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现。
当导线中有电流通过时，导线中的自由电子会在电场的作用下定向移动。
这些定向移动的电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用，由于电子的定向移动形成了电流，所以从宏观上看，就表现为导线受到了安培力。
三、安培力的应用安培力在实际生活中有很多重要的应用，其中之一就是磁电式仪表。
四、磁电式仪表的结构和工作原理磁电式仪表主要由永久磁铁、铁芯、线圈、指针、游丝等部分组成。
永久磁铁提供一个稳定的磁场，铁芯用于增强磁场的强度和均匀性。
线圈是通过电流的部分，当有电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动。
指针与线圈相连，随着线圈的转动而偏转，从而指示出电流的大小。
游丝则提供一个恢复力矩，使指针在电流消失后能够回到零位。
磁电式仪表的工作原理是基于安培力的作用。
当有电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，安培力的大小与电流的大小成正比。
通过合理的设计和校准，可以使指针的偏转角度与通过线圈的电流大小成正比，从而实现对电流的测量。
五、磁电式仪表的特点1、灵敏度高由于其结构和工作原理的特点，磁电式仪表能够检测到非常微小的电流变化，具有很高的灵敏度。
2、准确度高在适当的使用条件下，磁电式仪表能够提供较为准确的测量结果。
第5.1节安培力(1)
第五章·磁场第1节安培力（1）◎目标导航知识要点难易度1．安培力F＝IlB sinθ2．安培力方向：左手定则判定安培力方向3．等效长度计算安培力4．平衡状态下含有安培力的受力分析★★★★★★★★★★★★◎知识精讲一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力．因果关系：先有磁场和电流，再有安培力。
2．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个平面内；让磁感线垂直穿过掌心，使四指指向电流的方向，则拇指指向是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面．B和I可能：（1）垂直；（2）平行；（3）斜交（1）垂直受安培力（2）平行不受安培力（3）斜交，垂直投影部分受力即安培力方向的特点：(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。
4．平行电流间作用力同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
5．直线电流和平行线框电流间作用力抵消思想：合力只看靠近直线电流的边的电流方向。
例1. 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向。
【答案】根据左手定则可判断通电导线的安培力的方向如图所示例2. 两平行直导线cd和ef竖直放置，通电后出现如图所示现象，图中a、b两点位于两导线所在的平面内。
则（）（A）两导线中的电流方向相同（B）两导线中的电流大小一定相同（C）b点的磁感应强度方向一定向里（D）同时改变两导线中电流方向，两导线受到的安培力方向不变【答案】D【详解】通电直导线的电流，同向相吸，异向相斥，可知两导线电流方向相反，所以A错误；由于两导线间的安培力为相互作用力，所以两导线中的电流大小不一定相同，所以B错误；由图可判断两导线电流方向相反，但具体方向不确定，所以b点的磁感应强度方向不确定，C错误；同时改变两导线中电流方向，电流方向还是相反，两导线间的安培力方向不变，仍是互斥，D正确。
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——安培力
实验演示：
问题一：观察演
示实验发现,通电导 线的受力方向与磁 场方向、电流的方 向三者不但不在一 条直线上,而且不在 一个平面内,怎样确 定它的方向呢？
一、安培力的方向
S
N
B
F I
F⊥B F⊥I
B
I FF
B
I
B I
θ
F
安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系:
2A，方向从M到N
B
M
N
I
2 、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正
中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，
A 给导线通以由N向M的电流，则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用
Fab Fac 0.6
导线abc为垂直折线,其中电流为I，ab=bc=L,
导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的
磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大
小和方向.
a
Fab BIL Fabc 2BIL
Fbc BIL
b
c
【例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)
F=0
I
B
３.当电流与磁场方向夹θ角时：
B1
B2
F = ILBsinθ （B为匀强磁场） （θ为磁场和导线夹角）
F
B⊥
B
B∥
I
如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通 有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B ＝2T中，AC=40cm，a 30o ，求三角形框架各边 所受的安培力。
Fbc 0N
线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
纵向
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它 的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成 如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象
是( C )
A.弹簧向上收缩
S
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
在以铁芯为中心的圆圈上，
各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管 通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当 电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力， 这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹 簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小
I
B
(1)
I
B
(2)
B I
(3)
注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。
I
F
F
B
(4)
(5)
Ba θb
B
F
×
θ
Ba
B
F
×
b θ
θ
分析受到的安培力时,要善于把立体图,
改画成易于分析受力的平面图形.
思考与讨论：
两平行通电直导线,若通以同向电流,则相互吸 引；若通以反向电流,则相互排斥.为什么？
【答案】R=0.2Ω
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面 水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电 流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上，
外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( BC )
A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
F⊥B F垂直于电流与磁场所在的平面. F⊥I 而B与I不一定垂直．
安培力的方向 ——左手定则
伸开左手，使大拇指跟 其余四指垂直，并且与 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。
左手定则
【例1】画出图中第三者的方向。
要在金属棒所在位置施加一个垂直与ab的匀强
磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，
求匀强磁场的大小和方向．
b
a
若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时 针转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab 的支持力和摩擦力为多大？
如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中， 有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质 量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm， 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和 方向如何？
导线将如何运动？
N
S
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁
铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线 中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情
况将是( C )
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转动
D．N极向纸内，S极向纸外转动
磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。
I
θ
安培力
小结：
B为匀强磁场.
大小： F=BIL
B垂直导线方向
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
F=0
B平行导线方向
方向: F垂直于B和I所决定的平面
用左手定则判定。
水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有
一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势
为６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，
F21
• •
F12
12
两条导线互相垂直，但相隔一小段距离， 其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如 图所示电流后，cd导线将（ ）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab D
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
a
c
d
b
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固
定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流
时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作
用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方
向时,通电直导线A所受的安培力方向水平
向右.
B
A
I
I
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时：
B IF
F=BIL
条件：①B⊥I
②B为匀强磁场 2.当电流与磁场方向平行时：
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.
所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长 线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置， 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.
［问题］该磁场是否匀强磁场？ 该磁场并非匀强磁场
［问题］该磁场的特点？