3.4.2专题 安培力的应用
安培力的原理和应用
安培力的原理和应用1. 安培力的概述安培力是指在电流通过导线时，由于导线周围存在磁场而对导线产生的力。
安培力是电磁感应现象的一种表现，它是由安培定律所描述。
安培力在电磁学和电子工程中具有重要的应用。
2. 安培力的原理安培力的产生是基于安培定律，即当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场，而这个磁场会在导线上产生一个力。
安培定律可以用数学公式表示为：$$ F = BIL \\sin(\\theta) $$其中，F是安培力的大小，B是磁场强度，I是电流强度，L是导线长度，θ是磁场与导线方向的夹角。
根据安培定律，当电流方向与磁场方向垂直时，安培力达到最大值；当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。
3. 安培力的应用3.1 电磁铁电磁铁是一种利用安培力原理制作的设备。
它由一个铁芯、绕线和电源组成。
当电流通过绕线时，会在铁芯上产生一个磁场，并因此产生安培力。
这样，电磁铁就可以吸引铁磁材料。
电磁铁广泛应用于工业、交通、医疗等领域，如起重机、磁悬浮列车和磁共振成像设备等。
3.2 电动机电动机是一种将电能转化为机械能的设备，其中就用到了安培力。
电动机的核心部件是绕组和磁场，当电流通过绕组时，会在磁场中产生安培力，从而实现电转机械运动。
电动机广泛应用于电力工业、交通运输、家电等领域，如电动汽车、洗衣机和电风扇等。
3.3 电子磁铁电子磁铁是一种小型的电磁铁，常用于科学实验和精密仪器中。
由于电子磁铁体积小、重量轻，并能够实现快速开关和控制，因此在一些特殊的应用中有广泛的需求。
电子磁铁的制造和使用，都离不开对安培力原理的深入理解。
3.4 磁悬浮磁悬浮是一种利用磁场和安培力原理实现的悬浮运动的技术。
通过利用安培力排斥或吸引的特性，可以使物体悬浮在磁场中，并实现无接触的运动。
磁悬浮技术被广泛应用于高速列车、悬浮摩托车和磁悬浮滚珠轴承等领域，提高了运行的稳定性和效率。
4. 总结安培力作为电磁感应现象的一种表现，在电子工程和电磁学中有广泛的应用。
安培力的应用课件
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象； (2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方 向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解. 2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培 力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场 垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度.
例2 如图2所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的 平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好. 整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导 轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金 属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力的大小； 答案 0.1 N
图4
例1 如图1所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极 的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导 线的运动情况是(从上往下看) A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升
√C.逆时针方向转动，同时下降
D.逆时针方向转动，同时上升
图1
判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因 此，此类问题可按下面步骤进行分析： 1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
图2
(2)通过金属棒的电流的大小； 答案 0.5 A 解析 由 F 安＝BIL，得 I＝FB安L＝0.5 A. (3)滑动变阻器R接动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得： E＝I(R0＋r)， 解得 R0＝EI －r＝23 Ω.
安培力的应用
安培力的应用一、安培力的方向判断：1.左手定则左手定则内容：______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________说明：（1）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．（2）安培力F、磁感应强度B、电流I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,I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定2.用“同性相斥，异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)．3.用“同向电流相吸，反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)．可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)．4.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．例1．(2014·惠州月考)图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。
《安培力的应用》课件3
(3)蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，
不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平
行．如下图所示．
栏 目 链 接
电流 (4) 磁场对电流的作用力跟 ____________ 成正比，因 而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和 偏转的角度 也就越大．因此，根据指针偏转角度的 指针____________ 大小，可以知道被测电流的强弱．
栏 目 链 接
(2)特殊位置分析法． 先分析通电导线上的某个特殊位置，判断其安培力方向， 从而确定运动方向． (3)等效分析法．
栏 目 链 接
常把条形磁铁等效为环形电流，也可把环形电流等效为 小磁针,以及把通电螺线管等效成多个环形电流或条形磁铁．
(4)结论分析法． 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．
栏 目 链 接
B．逆时针方向转动，同时离开导线AB
C．顺时针方向转动，同时离开导线AB
D．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
解析：本题可用下面两种方法解答．
(1) 电流元受力分析法：把直线电流 CD 等效为 CO 、 DO
两段电流元， AB 电流的磁感线分布如图所示，用左手定则
判定可知导线CD将逆时针转动．
(2)推论分析法：把环形电流看成无数小段的直线电流
组成，当电流从A向B通过线圈时各线环的电流方向如图所示，
各电流平行且同向，相互吸引，线圈长度变短，当电流从 B 向 A 通过线圈时各线环的电流方向与所示方向相反，但各电 流仍平行且同向，相互吸引，线圈长度仍变短，故D正确．
栏 目 链 接
答案：D
(5)转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁
34安培力的应用
5、在倾角为θ 的斜面上，放置一段通有电流强度 为I，长度为L，质量为m的导体棒a，(通电方向垂 直纸面向里)，如图所示，斜面光滑。 ⑴欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场，磁感 应强度B最小值是多少? ⑵如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力， 则所加匀强磁场磁感应强度又如何?
⑶棒与斜面间动摩擦因数μ <tanθ 。求⑴⑵ ⊕a α
s g v0 s t 2h
ms g Q BL 2h
线圈平面与磁感线平行时， （α = 0°） 磁力矩M=nBIScosα 磁力矩最大=nBIS
线圈平面与磁感线垂直时， （α = 90°） 磁力矩M=nBIScosα 磁力矩最小=0
三、安培力的应用
1、磁感应强度B，一般恒定，可能变化 2、电路分析——欧姆定律，E=I(R+r) 3、受力分析——重点在平衡，F合= 0
M总=nBIS
匀强磁场对闭合的通电线圈的合力总为0，合力矩 的大小为M=nBIS n：线圈匝数，S：线圈面积， α :线圈平面与磁 感应强度B的夹角
三、磁电式电表
0 Ig
在实验中使用的电压表和电流表，实际上是 由表头和电阻串联或并联而成的，表头实际上就 是一个小量程的电流表，有时称之为灵敏电流计， 常用的表头主要组成部分为永久磁铁和放在永久 磁铁中的可以转动的线圈组成的，其工作原理是 当线圈中有电流通过时，通电线圈在永久磁铁所 形成的磁场中受到磁场力的作用而偏转，随着电 流的增大，线圈的偏转角度增大，于是指针所指 示的测量值就大 通过表头的电流增大时，显然说明表头两端 的电压也随之增大．所以我们可以在表头上描绘 出相应的刻度，从而用来测量电流和电压．
O
F1
F2
F3
O
L1
L3
2024年高二物理教案安培力的应用
2024年高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自人教版高二物理选修31第二章第五节《安培力的应用》。
主要内容包括：磁场对电流的作用力——安培力，安培力大小的计算，安培力方向的判定，安培力在日常生活和工业中的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力大小的计算和方向的判定。
2. 了解安培力在日常生活和工业中的应用，培养学生的科学素养。
3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
三、教学难点与重点重点：安培力大小的计算和方向的判定。
难点：安培力在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪。
2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁场演示器，引导学生观察电流表指针在磁场中的偏转，提出问题：电流在磁场中会受到力的作用吗？2. 例题讲解：讲解安培力的大小计算和方向判定，结合安培力演示仪进行演示。
3. 随堂练习：让学生计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
4. 知识拓展：介绍安培力在日常生活和工业中的应用，如电机、发电机等。
5. 小组讨论：分组讨论安培力的应用实例，培养学生的团队合作精神。
六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力大小的计算3. 安培力方向的判定4. 安培力的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给定电流和磁场，计算安培力的大小和方向。
（2）应用题：简述安培力在日常生活中的应用实例。
2. 答案：（1）计算题答案：根据安培力公式计算得出。
（2）应用题答案：如电风扇、洗衣机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等多种教学手段，使学生掌握了安培力的计算和方向判定，培养了学生的实验操作能力和团队合作精神。
2. 拓展延伸：引导学生关注安培力在现代科技领域中的应用，如磁悬浮列车、粒子加速器等，激发学生的探索兴趣。
重点和难点解析：1. 安培力大小的计算和方向的判定。
2011高二物理：3.4_安培力的应用_课件(粤教版选修3-1)
解析： 选 由左手定则可判知线框左边 解析： D.由左手定则可判知线框左边 ab 所受安培 力竖直向下， 所受的安培力竖直向上， 力竖直向下，右边 cd 所受的安培力竖直向上，而 bc 边所受安培力相互抵消， 边和 ad 边所受安培力相互抵消， 所以通电线圈在匀 bc 强磁场中所受的总力矩， 强磁场中所受的总力矩， 即磁力矩 M＝BI ab · 2 cosθ ＝ ad bc ＋BI cd · 2 cosθ＝2BI ab · 2 cosθ＝BIScosθ. ＝ ＝ 边的受力， 根据 ab 边和 cd 边的受力，可以肯定通电线圈将沿 逆时针方向转动，所以磁力矩方向为逆时针方向， 逆时针方向转动，所以磁力矩方向为逆时针方向， 是正确的． 故选项 D 是正确的．
2． ． 由于 ab 和 cd 两边中的电流方向始终与磁场垂直， 两边中的电流方向始终与磁场垂直， 所以 ab 和 cd 两边所受安培力不因线圈与磁场的夹 角的变化而不同， 角的变化而不同，即 Fab＝Fcd＝BI ab . ad ·cosθ 3． 安培力的力矩： M＝ ． 安培力的力矩： ＝BI ab × 2 ×2＝BIScosθ， ＝ ， 为线圈所围的面积． 其中 S 为线圈所围的面积．若线圈为 n 匝，则 M＝ ＝ nBIScosθ.正是安培力的力矩才使线圈发生了转动． 正是安培力的力矩才使线圈发生了转动． 正是安培力的力矩才使线圈发生了转动
2．直流电动机的结构及原理(如图 －4－1)： ．直流电动机的结构及原理 如图 如图3－ － ：
图3－4－1 － －
(1)当线圈由位置丁经位置甲运动到位置乙时，图中 当线圈由位置丁经位置甲运动到位置乙时， 当线圈由位置丁经位置甲运动到位置乙时 左边受力方向____ 右边受力方向____ 左边受力方向 向上 ，右边受力方向向下 ，使线圈 顺时针转动；当线圈在位置乙时不受力， 顺时针转动；当线圈在位置乙时不受力，由于惯性 继续转动． 继续转动． (2)当线圈由位置乙经位置丙运动到位置丁时，由于 当线圈由位置乙经位置丙运动到位置丁时， 当线圈由位置乙经位置丙运动到位置丁时 电流换向，图中左边受力方向____ 电流换向，图中左边受力方向向上 ，右边受力方 向下 使线圈继续顺时针转动； 向____ ，使线圈继续顺时针转动；当线圈在位置 丁时不受力，由于惯性继续转动；然后， 丁时不受力，由于惯性继续转动；然后，线圈重复 以上过程转动下去． 以上过程转动下去． 3．直流电动机的优点：通过改变输入电压很容易 ．直流电动机的优点： 调节它的____ 调节它的 转速 ，而__________的调速就不太方 交流电动机 的调速就不太方 便．
高二物理选修课件安培力的应用
02
安培力在生活中的应用
电磁铁工作原理及类型
电磁铁工作原理
电磁铁是利用安培力原理工作的装置，当导线通电后，在导线周围产生磁场，使 得铁芯被磁化，从而产生强大的磁力。
电磁铁类型
根据用途和特性，电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁。直流电磁铁具有稳定 的磁力和较好的控制性能，而交流电磁铁则具有较大的磁力和较快的响应速度。
优势
磁悬浮列车具有无接触、无磨损、低 噪音、低能耗和高速度等优点，是未 来城市轨道交通的重要发展方向。
超导材料中安培力特性
超导材料中的安培力
在超导材料中，电流可以无阻力地流动，形成强大的磁场。安培力在这种环境下表现出独特的性质， 如超导磁悬浮和超导电机等。
应用前景
超导材料中的安培力特性为超导技术的应用提供了广阔的空间，如超导磁体、超导储能、超导电机和 超导量子干涉仪等。这些技术在能源、交通、医疗和科研等领域具有巨大的应用潜力。
扬声器和话筒中安培力作用
扬声器中安培力作用
扬声器是将电信号转换为声音信号的装置。在扬声器中，安培力使得音圈在磁场中振动，从而驱动振膜发出声音 。安培力的大小和方向决定了扬声器的音质和音量。
话筒中安培力作用
话筒是将声音信号转换为电信号的装置。在话筒中，声音信号通过振膜转换为机械振动，然后经过磁场的作用， 将机械振动转换为电信号。安培力在这个过程中起到了关键的作用，它使得话筒能够准确地捕捉声音并转换为相 应的电信号。
法拉第电磁感应定律联系
法拉第电磁感应定律表明，当穿过回 路的磁通量发生变化时，回路中就会 产生感应电动势。而安培力是磁场对 电流的作用力，因此安培力与电磁感 应现象密切相关。
当导体在磁场中运动时，如果导体中 的自由电荷随导体一起运动，那么这 些自由电荷就会受到洛伦兹力的作用 。洛伦兹力会使自由电荷发生定向移 动，从而形成感应电流。这个感应电 流又会受到安培力的作用，进一步影 响导体的运动状态。
“安培力的应用”(自建)
安培力
—磁场对电流的作用力
一. 通电导线在磁场中所受的安培力
1.安培力的大小: 在匀强磁场中，在通电 直导线与磁场方向垂直的情况下．电流 所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I 和导线长度L三者的乘积． F＝BIL
不受力 受力较小 受力最大
2.安培力的方向: 用左手定则来判定： 伸开左手．使大拇指跟其余四个手指垂直．并且都跟手 掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入 手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．
T T F
由左手定则, 电流方向应向右.
mg
mg
例２ 平行光滑导轨宽度为L，导线平面与水平面 夹角α，在导轨回路中有电动势为Ｅ、内阻为r的电 池，回路其他电阻均集中在R，如图（1）所 示．一根质量为m、长为L的金属棒ab水平置于导 轨平面上，在磁场作用下保持静止． 试求： （ 1 ）如果匀强磁场垂直于 导轨平面向下，
α α
练应强度。天平的右臂下面 挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场 中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时， 在天平左、右两边加上质量各为m１、m２的砝码，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 平重新平衡。由此可知( B ) (A)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m１-m２)g/NI L (B)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NI L (C)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m１-m２)g/NI L (D)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NI L
例1. 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?
高中物理新选修课件安培力的应用
安培力的大小可以通过公式F=BIL来计算，其中F为安培力，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。
安培力方向
安培力的方向可以用左手定则来判断，即伸开左手，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。
03
动生和感生电动势的计算方法
根据法拉第电磁感应定律和洛伦兹力公式，可以推导出动生和感生电动
势的计算公式，从而计算出相应的电动势大小。
03
安培力在磁场中运动规律
洛伦兹力与霍尔效应
洛伦兹力
运动电荷在磁场中所受到的力，其方向垂直于磁场方向和电 荷运动方向所构成的平面，遵循左手定则。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直 于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两 端产生电势差。
通过测量磁通量的变化率，可以计算出感应电动势的大小，从而了解电磁感应现 象的本质和规律。
动生和感生电动势计算
01 02
动生电动势
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生动生电动势。动生电动势的大 小与导体的运动速度、磁场的磁感应强度以及导体与磁场的相对角度有 关。
感生电动势
当磁场发生变化时，会在导体中产生感生电动势。感生电动势的大小与 磁通量的变化率有关。
VS
无线电波接收
通过天线接收空中的电磁波，并将其转换 为高频电流。接收过程中的关键元件包括 接收器、解调器和放大器等。通过解调器 将高频信号还原为原始信号，实现信息的 接收和识别。
05
实验：测量安培力大小和方向
实验目的和器材准备
实验目的
物理：《安培力的应用-直流电动机》图文课件
外汇
交通银行外汇生意方法一外汇宝交通银行“外汇宝”事务,学名个人外汇生意(实盘)生意,是个人客户在交通银行规则的生意时间内,通过银行柜面、电话、自助机和网上银行等生意方法,进行不 同外汇币种之间的兑换,并一同完结资金的交割。产品特征:(1)先进的科技方法。交通银行“外汇宝”生意方法包括即时生意、挂盘、生意、托付生意等多种生意方法,完成电话生意、货台生意、 自助生意、网上生意等多种生意渠道,尽最大可能为客户供应使利。)人性化的效力。交通银行继第批推出“外汇宝”电话银行生意方法后,又推出准24小时生意效力、一卡通效力，组织“外汇宝” 网上模仿大赛;还为客户制作了种“外汇宝”生意知识VCD、汇市剖析讲座VCD,尽力为客户供应生意便利和优质效力。)网点覆盖广、营销力度大。交通银行紧紧围绕发挥品牌优势,横向拓展开办 行数量、织向延伸开办行事务网点;通过电视广告投放,网站宣传、电台电视汇评,大力拓展商场。(4)从业人员素质高。不论是总行仍是分行的处理.生意人员,都具有大学以上学历,许多都参加过 海表里的专业培训,爱岗敬业,活泼奉献。交通银行外汇生意方法和广东发展银行外汇生意方法别离是什么？特征是什么？生意币种:美元、日元、港元、英镑、欧元、瑞土法郎、加拿大元、澳元、 亚元。面向客户和处理程序:客户持有外币现金或在交通银行有外币活期储蓄存款,与交通银行签署《交通银行个人外汇生意(实盘)生意守则》后，即可进行外汇宝生意。广东发展银行外汇生意 方法一新外汇宝产品概念:即个人实盘外汇生意,为便利客户选择存款钱银和外币兑换，避免汇率危险，我行参照国际金融商场的汇率行情为客户将一种外币兑换成另一种外币。产品优势:1.紧跟 国际金融商场价格,全国联网集中报价,保证客户在不同的地址进行同样的生意;.生意敞口由总行共同监控并对外平盘,大大节约人力物力，最大极限地削减操作危险;3.全面支持电话生意、网上 生意、自助生意和货台生意.保证客户24小时进行网上与电话生意(遇国际金融商场休市时破例),最大极限便利客户;.一同供应市价托付.挂盘托付和止损托付等托付方法，有效托付时间最长可达 7天,帮助客户双向避险;5.生意币种完全,包括美元(USD)、港币(HKD)、日JPY)、欧元(EUR)、英镑(GBP)、澳大利亚元( AUD)、加拿大元(CAD)、瑞士法郎(CHF)等。产品特征:1.广发新外汇宝账户, 各种生意品种一户通用，转入资金后即可生意，并享用钞汇同价。.生意起点金额为8元100,港币100,其他币种生意无起点金额约束，不收取任何额外费用或手续费。 3.假设客户单笔生意量到达必定金额，则可享用不同层次的优惠报价效力,价格更具竞争力。.起息日采用“T +0"方法,即客户能够把当天买入(卖出)的钱银当天卖出(买入) ,不限生意次数。操 作流程:1.带着个人有效身份证明文件,到广东发行营业网点填写广发新外汇宝事务开户申请书,签署广发新外汇宝客户协议,便可具有广发新外汇宝账户。2.假设托付署理人前来处理开户,需供应 署理人和托付人的身份证明文件原件并复印件,以及托付人签名的授权直接套汇通常指三角套汇,也称独自直接套汇,如有四地或四地以上的套汇;则称为复合套汇,其根本操作原则与三角套汇相同, 其套汇核算和生意更为杂乱。可是,核算机软件可随时向人们显现这种套汇时机。套汇使不同外汇商场的供求关系发作变化，使各商场的汇率相同。 此外,消沉的直接套汇,是指使用三地商场的汇率差异,以最有利的套汇汇率到达资金世界间转移的意图。跨国公司或跨国银行进行资金的世界转移时也可使用不同商场的汇率差异趁便套汇，赚取 赢利。
安培力原理的应用
安培力原理的应用1. 什么是安培力原理？安培力原理是指通过电流在导线中产生的磁场对其他导体或磁体产生力的现象。
根据安培力原理，当电流通过导线时，会在其周围产生一个磁场，而这个磁场会对其他导体或磁体产生力。
2. 安培力原理的应用安培力原理在日常生活和工业领域中得到了广泛的应用，下面列举了一些常见的应用：•电动机：电动机是利用安培力原理工作的设备之一。
通过在导线中通过电流，产生磁场，在磁场中放置一个导体，则导体会受到施加在它上面的力，从而产生运动，实现电能转换为机械能。
•电磁铁：电磁铁是一种利用安培力原理制作的设备。
通过在铁芯上绕制导线，并通过电流，产生强磁场，以实现对铁制物体的吸附和释放，常用于起重吊运、电磁锁等方面。
•变压器：变压器是利用安培力原理来实现电能转换和调节的设备。
通过在一个闭合的铁芯上绕制两个相互绝缘的导线圈，通过其中一组导线圈中的电流产生磁场，从而在另一组导线圈中诱发电流，实现电能的转换和调节。
•磁悬浮列车：磁悬浮列车是一种利用安培力原理来实现悬浮和推进的交通工具。
通过在轨道上设置电磁线圈，产生磁场，使列车悬浮在轨道上。
同时，在列车下方的导轨上放置导体，通过电流产生的磁场相互排斥，实现列车的推进和驱动。
3. 安培力的计算公式安培力的大小可以使用以下公式来计算：\[ F = BIL \]其中，F表示安培力的大小，B表示磁场的强度，I表示通过导线的电流，L表示导线的长度。
根据这个计算公式，可以得出以下结论：•当磁场的强度增加时，安培力的大小也会增加。
•当通过导线的电流增大时，安培力的大小也会增加。
•当导线的长度增加时，安培力的大小也会增加。
4. 安培力的应用案例4.1 电磁铁的应用电磁铁是一种非常常见的应用安培力原理的设备。
它由一个铁芯和绕制在铁芯上的导线组成。
当电流通过导线时，产生的磁场使得铁芯具有磁性，从而可以实现对铁质物体的吸附。
电磁铁广泛应用于起重吊运、电磁锁、电磁制动等方面。
安培力的计算与应用课件
导电圆环所受安培力的大小为2BIR D．导
电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ
15
【典例精析】 【多选】光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、
电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根
质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如
高考物理之磁场大专题
第2讲 安培力的计算与应用
课时1：结论技巧梳理
1
知识梳理 安培力的计算公式：F＝BIL
I θ
B
2
B θ
3
L为有效长度：
4
易错模型：
5
安培力作用下的受力图具有立体性： 画正视图或侧视图
θ
6
7
安培力作做功特点和本质：
1 安培力做功与路径有关，这是与重力、电场力不同 的地方．
第2讲 安培力的计算与应用
课时2：题型典例讲解
海明物理 10
A
11
C
12
【典例精析】如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直
磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时电阻丝AB段受到的
安培力为F，则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为( B )
A．F B．1.5F
C．2F
D．3F
图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S后，
导体棒沿圆弧导轨摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过
程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，忽略导体
棒产生的反电动势，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2，则(
3.4安培力的应用
高二导学案学科：物理编号：XX3-1010301 编制人：王彦鹏审核人：小组：姓名评价：使用时间：安培力的应用【学习目标】1、能说出直流电动机的工作原理,能说出磁电式电表的工作原理;2、学会判断物体在安培力作用下的运动问题；3、会运用安培力知识处理平衡问题.【重点难点】重点：会运用安培力知识处理平衡问题难点：利用安培力知识分析较综合问题预习案【使用说明及学法指导】1、通读教材，初步了解直流电动机和磁电式电表的工作原理，然后完成问题导学中问题、知识梳理和预习自测。
2、利用安培力知识分析较综合问题是本节难点，选择合适的角度画出受力分析图往往是解题的关键。
3、如有不能解决的问题，可再次查阅教材或其他参考书。
4、把不能解决的问题记录到“我的疑问”处，待课堂上与老师同学共同探究。
5、限时15分钟。
【问题导学】（要体现导学、导思功能，让学生带着问题看书；要做到基础性、科学性、引导性、简洁性）1、电动机是在什么力的驱使下而转动的？分析课本3－4－2四幅图中线框各边的受力情况,并在图中画出。
说明线圈转到图中（b）（d）位置时为何还会继续转动。
2、说出磁电式电表的构造，简述磁电式电表的工作原理。
【知识梳理】（知识提纲。
帮学生系统认识本节知识内容，记住基本概念、规律或方法。
要简明扼要）一、直流电动机电动机有________电动机和______电动机之分，直流电动机的优点是通过改变________可调节它的转速．二、磁电式电表1．构造：(1)____________(2)____________(3)__________2．磁场对电流的作用力跟电流成比，因而线圈中的电流越大，______力产生的力矩越大，线圈和指针偏转的角度也就越________。
因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道_ 。
【预习自测】（1到2个小题，要注意基础性和典型性，兼顾检测功能） 1、根据以上对磁电式电流表的学习，判断以下说法错误的是( )A ．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B ．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大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 2、在直流电动机模型中，下列说法正确的是( )A ．当线圈平面静止在与磁感线方向垂直的位置时，若通以直流电，线圈将转动起来B ．线圈转动时，线圈上各边所受的安培力都不发生变化C ．当线圈平面与磁感线方向平行时，安培力的力矩最小D ．改变线圈中的输入电压，电动机的转速也将发生变化 【我的疑问】探究案一、合作探究（只涉及重点、难点问题。
安培力的应用课件
处处磁场强弱相同，但处 处磁场方向不同正) 视图为 ②导线所在处磁场强弱相
同， 导线受力大小相同
导线所在处受力方向不同，
但安培力产生的力矩相同
＊磁电式电流表工作原理
由左手定则知受力如图所示：
力矩：
若线框匝数为N， 弹簧的反抗力矩： 当 M= M’时线圈平衡，有 θ∝I 根据偏角 θ 的大 小
FA
FB
1
2
FB 3 ＊力矩为零，由于惯性继续转动
FB2 ＊力矩小些，转动效果差些
③直流电动机的转动
＊怎样才能使线圈 在输入直流电时持 续转动，成为电动
机？
＊直流电动机的输入电压 改变即了改变输入电流， 就可以改变电动机的转速。
突出优点
第四节 安培力的应用 常见的直流电动机：
【说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而
a
d
AD
b
c
O’
3、直流电动机的原理
①通电线圈在磁场中受力分析 FA1
FA
FB
1
2
F
左
F
FA右
3
FB
FB
③安培力产生的力矩 M1 ∝I
而被扭转的小弹簧产生的力
矩M2 ∝θ， 当 M1= M2 时线圈平衡，有 θ∝I 根据偏角θ的大小可知
电流I 的大小
④如何提高电流表的灵敏度 ？(相同的输入电流线圈更 容易偏转)
＊磁电式电流表工作原理
eg: 要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有
()Βιβλιοθήκη A、增加线圈匝数B、增加永久性磁铁的磁感应强度
C、换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩
D、增加线圈的面积 E、减小转轴处摩擦
《2. 安培力的应用》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年
《2. 安培力的应用》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、将一条形磁铁插入一个闭合电路的线圈中，不计内外电路的电阻，那么在条形磁铁插入线圈的过程中，电路中的电流方向为（）。
A. 从北极到南极B. 从南极到北极C. 无电流产生D. 电流方向取决于插入速度2、两根平行放置的直导线通以相同方向的电流，它们之间（）。
A. 产生吸引力B. 产生排斥力C. 无相互作用D. 无法确定3、在水平方向匀速拉动一根通有电流的直导线L，导线L与一根垂直于其所在平面且通有电流的平行导线N之间存在相互作用力。
为了使两导线间的相互作用力最小，以下哪个条件必须满足？（）A. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向相同B. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向垂直C. 导线L、N的电流量应尽可能大D. 导线L、N的距离应尽可能大4、一个矩形线圈匝数为10匝，放置在垂直纸面向内（即线圈N极朝向读者）的匀强磁场中，磁场强度为0.5T。
线圈长度为0.1m，宽度为0.05m，当线圈从磁场中匀速拉出字段过程中，磁通量减少了0.05Wb。
那么，线圈拉出磁场的速度是多少？（）A. 1m/sB. 2m/sC. 1.25m/sD. 1.5m/s5、在磁场中，一个电流为I的直导线垂直于磁场方向放置，已知磁感应强度为B，导线长度为L。
求导线所受的安培力大小。
选项：A. F = BILB. F = 2BILC. F = BI^2LD. F = (1/2)BIL6、一个矩形线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中感应电动势的大小为E。
若将线圈平面旋转到与磁场方向成θ角，此时线圈中感应电动势的大小变为E’。
则E’与E的关系是：选项：A. E’ = EB. E’ = EcosθC. E’ = EsinθD. E’ = 07、在匀强磁场中，一个矩形线框处于静止状态，线框平面与磁场方向垂直。
若该磁场的磁感应强度B逐渐增大，下列说法正确的是（）。
3.4 安培力的应用
1．判断导体在磁场中运动的基本思路 不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场 来实现的，因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况， 然后结合左手定则准确判断导线所受安培力及其他力情况， 然后进一步判断物体将要发生的运动．
2．安培力作用下的物体运动方向的判断方法 (1)电流元受力分析法：把整段电流等效为很多段直线电 流元，先用左手定则判断出每小段电流元受安培力的方向， 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，再判断所受安培力方向，从而确定 运动方向．
如图，质量为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线 悬挂于 O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿 x 正方 向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 θ.则 磁感应强度的方向和大小可能为( ) mg A．z 正向．z 负向， IL tan θ mg D．沿悬线向上， IL sin θ 【答案】BC
特别提醒：为方便对问题的分析和便于列方程，在受力 分析时最好先将立体图画成平面图，即画成俯视图、剖面图 或侧视图等.
考点 1 直流电动机与磁电式电流表 下列电动机中，哪些是直流电动机( ) A．无轨电车的电动机 B．电气机车的电动机 C．抽油烟机的电动机 D．电风扇的电动机
【解析】 家庭用的抽油烟机和电风扇的电动机均为交流 电动机， 使用的都是 220 V 的正弦式交流电． 虽然这两种电动 机在使用时也需要调速， 但它们与直流电动机的调速原理有很 大不同， 它们是换挡调速， 直流电动机是通过改变电流大小调 速，A 和 B 选项中的电动机均为直流电动机，故 A、B 正确．
【解析】
①根据图甲所示的导线所处的特殊位置判断其转动情 况．将导线 AB 从 N、S 极的中间 O 分成两段，AO、BO 段所 处的磁场方向如图所示， 由左手定则可得 AO 段所受安培力方 向垂直纸面向外，BO 段所受安培力的方向垂直纸面向里，可 见从上向下看，导线 AB 将绕 O 点逆时针转动．
安培力的应用(上课用)
线平行的两边受到的安培力产生力矩
使线圈发生扭转。同时，螺旋弹簧被 扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩。 其大小随线圈转动角度的增大而增大。直到上述两个力矩相平衡 线圈才会停下来。
早期的电动机
• 早在1821年，法拉第在重复奥斯特实验时，就制
造出人类历史上第一台最原始的电动机。1834年， 俄国雅克比发明了第一台实用价值的棒式铁芯电 动机。1888年，意大利费拉里斯在研究旋转磁场 后，制造了第一台交流电动机。1889年，俄国多 勃罗沃尔斯基制造了三相鼠笼交流发电机，是交 流电动机技术上有了突波的发展。这种电动机广 泛使用至今。
直流电动机的运转过程：
常见的直流电动机：
【说明】
大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而
大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。
大型和超大型直流电机的生产和维修
大型和超大型直流电机的生产和维修
大型和超大型直流电机的生产和维修
磁电式电表 在强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 转动的铝框，在铝框上绕有线圈。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两个螺旋的弹簧上，
它是根据磁场对电流会产生作用力的原理制成的。 它的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体） 放置在处于强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通 以很大的电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的 作用下，沿导轨作加速运动，以某一速度发射出去。
直流电动机
【说明】 直流电动机最突出的优点是通过改变输入此，不少 需要调速的设备，都采用直流电电动机。如：无轨电车和电 气机车都是用直流电动机来开动的。
被测电流经过这两个弹簧流入线圈
【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的
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思考： （1）分析以上各种情况 B 和 I 是否垂直？ （2）经过分析你最终得出安培力 F 和 B、I 的关系如何？
归纳总结: 1、 左手定则判断的是 2、 B 和 I 垂直时,磁感线 3、 四指一定指向 拇指指向 、 和 之间的关系 穿入掌心
穿入掌心，不垂直时 的方向
方向；安培力垂直于
和
构成的平面。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
1
生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
预 习 案
1.定义：磁场对 的作用力 通常称为安培力。 2.实验导入：按照 P92 图 3.1—3 所示 进行演示。 在告知磁场和电流方向的前提下，让 学生思考如何判断通电导线所受安培 力的方向？ （1）上下交换磁极的位置———改变 磁场的方向，力的方向变化情况？ （2）改变导线中电流的方向，力的方向变化情况？ 3.安培力的方向 （1）安培定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且 都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂 直 ，并使 指向电流的方向，那么， 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 （2） 安培力的特点:F B,F I， 即 F 垂直与 和 所决定的平面。而 B 和 I 的方向关系是 4.安培力的大小 （1）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最大为 F= 。 （2）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最小为 F= 。 （3）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力介于 和 之间。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
B B θ Ｄ
4
生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
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（不计导线框各边间的相互作用力） （ ） A．线框 ab 边与 cd 边所受的安培力方向相同 B．线框 bc 边与 ad 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．把一根通电的硬直导线 ab 放在磁场中，导线 所在区域的磁感线呈弧形， 如图所示。导线可 以在空中自由移动和转动， 导线中的电流方向由 a和b 。 （1）描述导线的运动情况。 第2题 （2）虚线框内有产生以上弧形磁感性的磁场源，它可 能是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管、直线电 流。请你分别按每种考虑，大致画出它们的安放位置。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
2
生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
（3）思考回答课本 P94 页第四题。 针对训练 2：图中的磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。 图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量 的方向，试画出第三个量的方向。 （本书用“· ”表示磁感线垂直于纸 面向外， “×”表示磁感线垂直于纸面向量， “⊙”表示电流垂直于纸 面向外， “ ”表示电流垂直于纸面向里。 ）
探究点二、安培力的大小 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时，F= (2)当导线与磁场方向平行时，F= (3)当磁场和电流成θ时，F= （4）安培力的范围是 针对练习:3：将长度为 20cm、通有 0.1A 电流的直导线放入一匀强磁 场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为 1T。试画出下 列各图中导线所受安培力的方向，并计算安培力的大小。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
5
4.如图 3-4-7 所示的天平可用来测定磁感应强 度 B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽 为 L，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面 .当线圈中通有电流 I(方 向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为 m１、m２的砝码，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 平重新平衡.求磁感应强度 B 的大小？
生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
【课题名称】
3.4.2 安培力的应用 课型 新授课 课时 1 1. 了解安培力的概念，知道通电导线在磁场中受到的安培力的条件 【学习目标】 2.会用左手定则判定安培力的方向，知道安培力既与磁场方向垂直，又与 导线垂直 3.知道安培力公式 F=BIL 的适用条件，会用公式解决简单问题 4.了解磁电式电流表的工作原理 5.会用矢量分解方法，推导导线与磁场不垂直时的安培力公式 【学习重点】 安培力的大小计算和方向的判定 【学习难点】 用左手定则判定安培力的方向 【导学过程】 （学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【预习导学笔记】
阅读教材学习安 培力的基本知识
探究案
探究点一：安培力的方向 1、 什么是左手定则？安培力的方向与那些因素有关？什么关系？ 针对练习 1：判断下图中导线受安培力的方向
2、通电平行直导线间的作用力方向 实验现象： （1）电流的方向相同时：两平行导线相 互 。 （2）电流的方向相反时：两平行导线相 互 。 如图（1）中，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流，根据 现象说明产生的原因？当两导线通反向电流，产生的现象原因是什 么？
探究点三、磁电式电流表 （1）电流表的组成及磁场分布 电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
度盘.（最基本的是磁铁和线圈）
注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为 了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会 形变。d、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.该磁场并非匀强磁 场，但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 常用的磁电式电流表是根据磁场对通电导线的作用原理制成的， 其结构如图 9—6 所示。 由细导线制成的线圈绕在一个可以绕轴转动的 铝框上，铝框的转轴上装有两个扁平的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， 被测电流就是经过弹簧进入线圈的。 马蹄形磁铁的两极上各有一个内壁为圆柱面的极靴，在铝框内有一个 固定的圆柱形铁芯，极靴和铁芯的作用就是使它们之间的磁感线都 沿 ，并且沿圆周均匀分布，如图 9—7 所示。这样，当线 圈在磁场中运动时，无论转到什么位置，它的平面都跟磁感 线 。 学生完成堂堂清 当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边都受到磁场力的作用， 检测试题，自己总 这两个力的作用是使线圈发生转动。线圈转动时，螺旋弹簧被扭动， 结知识点、方法 产生一个阻碍线圈转动的作用力，且此作用力随线圈转动角度的增大 而增大。当这种阻碍作用增大到与磁场力的转动作用相抵消时，线圈 停止转动。 磁场对电流的作用力跟电流成 ，因而线圈中的电流越 大，磁场力的转动作用也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因此 根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。 （3）磁式电流表的优缺点： ①优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。当电流方向改变时， 偏转方向随之改变，故可以判定电流方向。 ②缺点： 由于绕制线圈的导线很细， 所以允许通过的电流很弱 （几 十微安到几毫安） 。正因为如此，我们用来测量的电流表，测电压的电 压表都是经过改装的。 【堂堂清检测】 1． 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向，并分析各图中导线 可能的受力情况 B B θ Ａ θ Ｂ θ Ｃ