安培力_磁感应强度解析
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？
2 安培力
024.上海市徐汇区 年第一学期期末试卷 上海市徐汇区07年第一学期期末试卷 上海市徐汇区 年第一学期期末试卷17 17.如图所示,铜棒 长0.1 m,质量为 .如图所示,铜棒ab长 ,质量为0.06 kg, , 两端与长为0.15m的轻铜线相连,静止于竖直平面上, 的轻铜线相连,静止于竖直平面上, 两端与长为 的轻铜线相连 整个装置处在竖直向下的匀强磁场中, 整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度 为B=0.5 T,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电 = ,现接通电源, 已知最大偏转角为37° 流通过 ,铜棒发生摆动 . 已知最大偏转角为 °, 则在摆到最大偏角的过程中铜棒的重力势能增加了 4 0.018 恒定电流的大小为__________A(不 __________J,恒定电流的大小为 , ( 计空气阻力). 计空气阻力).
【解析】本题考查了左手定则的应用. 解析】本题考查了左手定则的应用. 导线a在 处产生的磁场方向由安培定则可判断 处产生的磁场方向由安培定则可判断, 导线 在c处产生的磁场方向由安培定则可判断, 即垂直ac向左 向左, 即垂直 向左, 同理导线b在 处产生的磁场方向垂直 向下, 处产生的磁场方向垂直bc向下 同理导线 在c处产生的磁场方向垂直 向下, 则由平行四边形定则, 点的合磁场方向平行于 点的合磁场方向平行于ab, 则由平行四边形定则,过c点的合磁场方向平行于 , 根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直 边, 根据左手定则可判断导线 受到的安培力垂直ab边 受到的安培力垂直 指向左边. 指向左边. a c b Ba Bb B合
gk015.2008年高考理综四川延考区卷 年高考理综四川延考区卷23 年高考理综四川延考区卷 23.( 分)图为一电流表的原理示意图.质量为 .(14分 图为一电流表的原理示意图.质量为m .( 的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖 的均质细金属棒 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖 直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k. 直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为 .在矩形区域 abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为 ,方向垂直 内有匀强磁场, 内有匀强磁场 磁感应强度大小为B, 纸面向外. 的右端N连接的一绝缘轻指针可指 纸面向外.与MN的右端 连接的一绝缘轻指针可指 的右端 示标尺上的读数, 示标尺上的读数,MN的长度大于 ab .当MN中没 的长度大于 中没 有电流通过且处于平衡状态时, 有电流通过且处于平衡状态时, MN与矩形区域的 边重合:当 与矩形区域的cd边重合 与矩形区域的 边重合: MN中有电流通过时,指针示数 中有电流通过时, 中有电流通过时 可表示电流强度. 可表示电流强度. Md a cN 0 b
磁感应强度和安培力
安培力方向判断
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。
特殊情况
当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零；当电流方向与 磁场方向垂直时，安培力最大。
安培力与洛伦兹力关系
复杂。
实验技术与注意事项
校准与标定
控制实验条件
在进行磁感应强度和安培力测量前，应对 测量仪器进行校准和标定，以确保测量结 果的准确性和可靠性。
实验过程中应严格控制温度、湿度等环境 因素，以及电源稳定性等实验条件，以减 小测量误差。
安全防护
数据处理与分析
强磁场和强电流可能对实验人员和设备造 成危害，因此应采取必要的安全防护措施 ，如穿戴防护服、使用绝缘工具等。
在工程技术领域应用
01
电磁铁设计
利用磁感应强度和安培力的原理，可以设计制造出各种电磁铁，如电磁
起重机、电磁吸盘等，实现远程控制和自动化操作。
02
磁悬浮技术
磁悬浮列车利用强大的磁场产生的安培力，使列车悬浮于轨道之上，实
现高速、低噪音、低能耗的运行。
03
磁共振成像
医学领域的磁共振成像（MRI）技术利用磁感应强度和安培力的原理，
复杂磁场环境研究
在实际应用中，磁场环境往往复杂多变，如地球磁场、太阳风等自然因素以及人工电磁辐 射等都会对磁感应强度和安培力的测量和应用产生影响，未来需要加强对复杂磁场环境的 研究和应对。
THANKS
感谢观看
联系
安培力和洛伦兹力的公式都涉及磁感 应强度B，且两者都与带电粒子在磁 场中的运动有关。
区别
安培力是作用在通电导线上的宏观力 ，而洛伦兹力是作用在单个运动电荷 上的微观力。安培力是洛伦兹力的宏 观表现，洛伦兹力是安培力的微观本 质。
安培力 磁感应强度
安培力磁感应强度教学目的1、理解磁感应强度B的定义及单位．2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小．3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况．4、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小．5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向．能力要求1、通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力．2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力．情感目标通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度．重点（1）理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小为：（2）掌握左手定则．难点对左手定则的理解．教具铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线．教学过程1、磁场对电流的作用用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块，表明磁场有强有弱，如何表示磁场的强弱呢？我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱．2、决定安培力大小的因素有哪些？利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关（1）与电流的大小有关．保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下，通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小．请学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小．实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关，电流大，作用力大；电流小，作用力也小．（2）与通电导线在磁场中的长度有关．保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变，电流大小也不变，改变通电电流部分的长度．学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大；导线短，摆角小．实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关，导线长、作用力大；导线短，作用力小．（3）与导线在磁场中的放置方向有关．保持电流的大小及通电导线的长度不变，改变导线与磁场方向的夹角，当夹角为0°时，导线不动，即电流与磁场方向平行时不受安培力作用；当夹角增大到90°的过程中，导线摆角不断增大，即电流与磁场方向垂直时，所受安培力最大；不平行也不垂直时，安培力大小介于和最大值之间．3、磁感应强度总结归纳以上实验现象，用L表示通电导线长度，I表示电流，保持电流和磁场方向垂直，通电导线所受的安培力大小FIL用B表示这一比值，有．B的物理意义为：通电导线垂直置于磁场同一位置，B值保持不变；若改变通电导线的位置，B值随之改变．表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为．对于电流和长度相同的导线，放置在B值大的位置受的安培力F也大，表明磁场强．放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁场弱．因而我们可以用比值来表示磁场的强弱．把它叫做磁感应强度．定义：磁感应强度单位：特斯拉，符号为T常见的地磁场磁感应强度大约是，永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是．用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向，磁感线越密处，磁感应强度大、磁场强．若磁感应强度大小和方向处处相同，称为匀强磁场．根据匀强磁场的特点，请同学们画出匀强磁场的磁感线的空间分布．在非匀强磁场中，用量度磁感应强度时，导线长L应很短，电流近似处在匀强磁扬中．4、安培力的大小和方向．根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为：举例计算安培力的大小．安培力的方向如何呢？还过前面的演示实验现象可知，通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系．人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，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方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向．总结、扩展本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力，通过研究安培力的大小，我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度，同时，我们可以据此求解安培力的大小，安培力的方向用左手定则来确定．如果磁场方向不与电流方向垂直，安培力的大小，方向仍可用左手定则判定．布置作业P150（1）（2）（3）（4）（5）板书设计第三节安培力磁感应强度1、磁场对电流有力的作用2、决定安培力大小的因素（1）与电流大小有关．（2）与导线在磁场中的长度有关．（3）与导线在磁场中的放置方向有关．3、磁感应强度定义：单位：特斯拉（T）4、安培力的大小当电流方向垂直磁场方向时，安培力大小5、安培力方向左手定则．。
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
α
a B在竖直平面内 导轨在水平面内 B α F F=ILB α F=ILB F
B在竖直平面内 导轨在斜面内 B F α y B
x F=ILB
第一节 磁场对电流的作用习题课 （第2课时）
第一节 探究磁场对电流的作用
复习回顾： 1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？
左手定则
2、安培力的大小如何计算？
第一节 探究磁场对电流的作用 回顾：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
规律: 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 右侧视图
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的 平面
第一节 探究磁场对电流的作用 判定以下通电导线所受安培力的方向 B B I I F B F α
方向________.
mgsinθ=BIL
B=mgsinθ/IL
X
G
第一节 探究磁场对电流的作用 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( )
ABC
A. B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下
第一节 探究磁场对电流的作用 磁电式电流表的工作原理 ⑴线圈所受的磁力矩
第一节 探究磁场对电流的作用
安培力磁感应强度
安培力磁感应强度简介安培力磁感应强度（B）是描述磁场强度的物理量，是用来衡量磁场对电流的影响程度。
安培力磁感应强度是在指定点或空间中，单位电流元产生的力所引起的磁场强度，通常用字母B表示。
本文将介绍安培力磁感应强度的基本概念和计算方法。
定义安培力磁感应强度是以安培（A）为单位的矢量物理量，表示在磁场中单位电流元所受到的力。
它的大小和方向都与电流元和磁场有关。
计算方法根据比奥-萨伐尔定律，通过一段导线的电流元的安培力磁感应强度可以通过以下公式计算：B = μ0 * I/ (2πr)在公式中，B表示安培力磁感应强度，μ0表示真空中的磁导率（μ0 ≈ 4π * 10^-7 T*m/A），I表示电流的大小，r表示与电流元的距离。
特点安培力磁感应强度具有以下几个特点：1.安培力磁感应强度是与电流元的大小和方向有关的，当电流元的大小和方向改变时，磁感应强度也会变化。
2.安培力磁感应强度是矢量量，具有大小和方向。
磁感应强度的方向指向电流元所在点的磁场方向。
3.安培力磁感应强度随着距离的增加而减小，符合反比例关系。
即离电流元越远，安培力磁感应强度越小。
应用安培力磁感应强度在物理学和工程学中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：•电磁铁：在电磁铁中，通过通电线圈产生的磁场，可以利用安培力磁感应强度来控制铁磁材料的磁化程度，从而实现吸附和释放物体的功能。
•电流电机：电流电机的运转原理是利用电流元所受到的安培力磁感应强度，使得电流元和磁场之间产生力的作用，从而让电机产生运动。
•传感器：许多传感器利用安培力磁感应强度的变化来检测和测量特定的物理量，比如磁场传感器可以根据安培力磁感应强度的变化来测量物体周围的磁场强度。
总结安培力磁感应强度是一个描述磁场强度的重要物理量，它与电流元的大小和方向有关，可以用来计算和控制磁场的作用和影响。
了解和掌握安培力磁感应强度的基本概念和计算方法，对于理解磁场的性质和应用具有重要意义。
高中物理磁感应强度的知识点归纳
高中物理磁感应强度的知识点归纳高中物理磁感应强度的知识点归纳物理学（physics）是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
以下是店铺收集整理的高中物理磁感应强度的知识点归纳，欢迎大家分享。
高中物理磁感应强度的知识点归纳1磁感应强度(magnetic flux density)，描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小，表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁，那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁，那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的，包括电阻率、长度、横截面积。
同样，磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间，可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量，方向与磁场方向相同，并不是在该处电流的受力方向，运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线，用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉)，这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。
磁感应强度
定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝k I /r，式中常量k>0，I为电流
强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则
O点处实际的磁感应强度的大小及方向为(忽略电流间的相互作用)(
A．2 2B，方向指向 ad 中点
B．2 2B，方向指向 ab 中点
力
的
大
小
FA=BILsin
B
ߠ
I
B // I
FA=BIL 最大
FA=0
磁感应强度 放入磁场中某点的电流元所受的安培力的最大值F与
1、定义：
电流I和导线长度L的乘积IL(电流元)的比值叫做电
流元所在处的磁感应强度，用大写字B来表示。
安培力达
到最大值
同一位置，安培力与电
流元的比值为定值，能
反映磁场的强弱。
C．10B，方向垂直于纸面向里
D．10B，方向垂直于纸面向外
A)
味 解析 由安培定则可知，直导线a在O点产生的磁感应强度方向由O指向b，大小为B，直
道
导线c在O点产生的磁感应强度方向由
O指向d，大小为3B，两者在O点产生的合磁感应
江
湖 强度大小为2B，方向由O指向d，同理b、d两直导线产生的磁感应强度大小也为2B，方向
强度大小和方向是 (
C)
A.磁感应强度大小为0
B.大小为2B,方向竖直向上
C.大小为 2 2 B,方向竖直向下
D.大小为 2 2 B,方向竖直向上
味
道
江
湖
太
明
论
理
例13
跟
我
走
大
显
身
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。
磁场知识总结
磁场盘州市第七中学王富瑾一、磁场1、磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场。
2、基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
3、安培分子电流假说：安培提出：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。
若这些微小磁铁排列有序，则该物体有磁性。
二、磁感应强度B1、定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B=F/IL。
2、单位T（特斯拉），1T=1N/（A·m）。
3、标矢性：矢量。
通过该点的磁感线的切线方向，也是该点小磁针的北极（N）指向。
4、磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的（仅取决于磁场本身），与放入的导线电流I的大小、导线的长短L无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比。
5、若空间中存在多个磁场，则某位置的磁感应强度为各分磁场的磁感应强度的矢量和（平行四边形定则）。
三、磁感线1、在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。
2、磁感线是闭合曲线：磁铁外部从N极出来，进入S极；在磁铁内部，由S极到N极。
3、磁感线永不相交4、磁感线的疏密表示磁场的强弱，即磁感应强度B的大小。
5、磁感线的切线方向即为磁感应强度B的反向，也是小磁针的北极指向（小磁针的北极要转向与磁感线切线一致的方向）6、常见磁场的磁感线的分布:7、地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:（1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。
（2）地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（By）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。
2019年高考物理双基突破：专题20-安培力(精讲)(含解析)
一、安培力的大小1．安培力计算公式：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BIL sinθ。
这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：（1）磁场和电流垂直时：F＝BIL。
（2）磁场和电流平行时：F＝0。
磁场对磁铁一定有力的作用，而对电流不一定有力的作用。
当电流方向和磁感线方向平行时，通电导体不受安培力作用。
2．公式的适用范围：一般只适用于匀强磁场．对于非匀强磁场，仅适用于电流元。
3．弯曲通电导线的有效长度L：等于两端点所连直线的长度，相应的电流方向由始端指向末端，因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L ＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零。
4．公式F＝BIL的适用条件：（1）B与L垂直；（2）匀强磁场或通电导线所在区域的磁感应强度的大小和方向相同；（3）安培力表达式中，若载流导体是弯曲导线，且与磁感应强度方向垂直，则L是指导线由始端指向末端的直线长度。
【题1】如图，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）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【答案】A【解析】ad 间通电导线的有效长度为图中的虚线L ′＝（2＋1）L ，电流的方向等效为由a 沿直线流向d ，所以安培力的大小F ＝BIL ′＝（2＋1）ILB .根据左手定则可以判断，安培力方向沿纸面向上，选项A 正确。
【题2】如图，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为A ．F 2B ．F 1－F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1－F 2 【答案】A【题3】如图所示，AC 是一个用长为L 的导线弯成的、以O 为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
磁感应强度
课题：安培力磁感应强度磁性材料目的：1、掌握安培力的大小和方向的判断2、掌握磁感应强度、磁通的大小计算3、理解铁磁材料的磁性能重点：安培力及磁感应强度难点：磁通及磁导率德育渗透：学会科学的分析方法教程：一、安培力磁感应强度1、磁场的基本特性磁场对其中的通电导线有作用力，这个力也叫安培力。
2、安培力的大小F=B I L 可变为：B=F/ I L安培力的方向：用左手定则判断3、磁感应强度B：描述磁场的强弱单位：特斯拉简称特符号：T方向：与磁场方向相同。
强弱：（1）公式：B=F / I L（2）磁感线分布的疏密程度4、匀强磁场5、磁通Ø ：在均匀磁场中，磁感应强度Ｂ的大小与垂直于磁感应强度Ｂ的某一面积Ｓ的乘积称为磁通．Ø＝Ｂ．Ｓ６、磁通单位：韦伯（Ｗb）７、磁导率：表示物质的导磁性能。
单位：亨／米（Ｈ／m）二、磁性材料（1）像铁那样能够被强烈磁化的物质叫铁磁性物质，或称铁磁性材料。
（2）铁磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料（磁化后容易去磁，如软铁、硅钢）和硬磁性材料。
（磁化不容易去磁，如碳钢、钨钢）（3）永磁体受到高温或猛烈敲击失去磁性。
（4）软磁性材料适用于需反复磁化的场合，硬磁性材料适合制成永久磁铁。
三、磁性材料在磁化过程中的特性（1）高导磁性：用较小的电流产生较强的磁场。
（2）剩磁性：磁化后，若电流为零，铁磁材料中仍保留一定的剩磁。
（3）磁饱和性：当励磁电流增加到某一值时，Ｂ达到饱和值Ｂm。
（4）磁滞性：在反复磁化过程中，Ｂ的变化滞后于电流的变化（磁滞损耗）。
练习判断下列说法是否正确：1、磁场对永磁体有力的作用，对通电导线没有力的作用。
2、电流能够产生磁场，而磁场对通电导线又有力的作用。
3、磁极和电流都能在空间产生磁场，而磁场对它里面的磁极和通电导线都有力的作用。
4、永磁体受到猛烈敲击会失去磁性，但在高温下磁性会增强。
小结1、磁感应强度的大小是如何定义的？它的方向是怎样规定的？2、什么叫安培力？当通电导线和磁场方向垂直时，怎样计算安培力的大小？3、本节课做了哪些实验，这些实验说明了什么问题？4、什么叫磁化？怎样解释磁化现象？5、永磁体在什么情况下会失去磁性？。
感应电流在磁场中所受的安培力解读
题型3 电磁感应问题的综合应用 【例3】光滑的平行金属导轨长 L=2 m,两导轨间距d=0.5 m,轨 道平面与水平面的夹角 =30°, 导轨上端接一阻值为R=0.6Ω 的 电阻,轨道所在空间有垂直轨道 平面向上的匀强磁场,磁场的磁
图6 kg、电阻
感应强度B=1 T,如图6所示.有一质量m=0.5
变式练习1
如图3(甲)所示,两根足够长的直金属
导轨MN、PQ平行放置在倾角为 的绝缘斜面上, 两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.
一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并
与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强 磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电 阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金 属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
线框,由静止开始沿导轨下滑,当线圈运动到ab边刚
越过ee′即做匀速直线运动;当线框刚好有一半进入 磁场区域Ⅱ时,线框又恰好做匀速直线运动.求:
图4
(1)当线框刚进入磁场区域Ⅰ时的速度v. (2)当线框刚进入磁场区域Ⅱ时的加速度. (3)当线框刚进入磁场区域Ⅰ到刚好有一半进入磁
场区域Ⅱ的过程中产生的热量Q.
右
方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.
图2
连,重物质量M=2 kg,斜面上ef线(ef∥gh∥ab)的
如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段 时间是匀速的,ef 线和gh线的距离s=11.4 m(取
2
(1)线框进入磁场时匀速运动的速度v.
(2)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t.
思路点拨
线框的运动可分为进入磁场前、进入磁
场中、完全进入磁场后三个阶段,分析每个阶段的受
安培力 磁感应强度·典型例题解析
安培力磁感应强度·典型例题解析【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是[ ] A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．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解答：正确的应选D．点拨：磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映．安培力的大小不仅与B、I、L有关，还与导体的放法有关．【例2】如图16－14所示，其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向，试在图中标出磁场方向．C、D、E图已知磁场和它对电流作用力的方向，试在图中标出电流方向或电源的正负极．[ ]解答：A图磁场方向垂直纸面向外；B图磁场方向在纸面内垂直F向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里；E图a端为电源负极．点拨：根据左手定则，电流在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，且垂直于磁感线与电流所决定的平面．【例3】画出图16－15中导线棒ab所受的磁场力方向．点拨：画出正视图后，再用左手定则判定．【例4】在水平匀强磁场中，用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN，导线中通以从M到N的电流I，此时绳子受力都是F，为使F＝0，可采用下列方法中的[ ] A．把电流强度增大到某一值B．把电流强度减小到某一值C．使电流I反向D．使磁场B反向点拨：用左手定则判定出磁场力方向，再根据平衡知识解决．参考答案：A跟踪反馈1．下列等式中正确的是：[ ] A．1T＝1Wb/m2B．1T＝1kg/(A·s2)C．1T＝1kg·m2/(A·s2)D．1T＝1N/(A·m)2．磁场中某点的磁感线如图16－17所示，下列结论中正确的是[ ] A．磁感应强度B a＞B bB．磁感应强度B a＜B bC．同一通电导线放在a处时受的磁场力一定比放在b处时大D．同一通电导线放在a处时受的磁场力一定比放在b处时小3．有一段直导线长1cm，通以5A电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B可能值为[ ] A．1TB．5TC．2TD．2.5T4．关于匀强磁场，下列说法中错误的是[ ] A．各处的磁感线疏密程度相同B．一小段通电导线在各处受力相同C．通电导线处于其中时，一定受磁场力的作用D．各处的磁感线是互相平行的参考答案1．ABD 2．B 3．BCD 4．BC。
《电磁场与电磁波》恒定磁场
分界面磁化电流: Km (M1 M2 ) en
Im
M dl
l
安培环路定理
1.真空中的安培环路定理
l B dl 0 I
真空磁场中，磁感应强度沿任意回路的 环路积分等于真空的磁导率乘以穿过该 回路所限定面的电流的代数和；
2.一般形式的安培环路定理
l B dl 0 ( I Im )
H dl H dl I
PaQ
PbQ
c
I
闭合回路PaQcP：
Q
H dl 2I PaQcP
H dl H dl 2I
PaQ
PcQ
规定:积分路径不穿过电流回路所限定的面。
2.标量磁位的边值问题 微分方程
B 0
H 0
H m
m 0
m m 0 均匀媒质：=0
2m 0 标量磁位的微分方程
Sd
（1）常磁链系统：
Wm
1 2
H BdV
V
V
B2 dV
20
B2Sd
2d
20 20S
f
Wm g
k const
2 20 S
吸力：F 2 f
3.虚位移法举例
例：分析电磁铁吸力，气隙截面积S，长d
1. 恒定磁场基本方程 恒定磁场的性质可由下面一组基本方程描述：
磁通连续性定理 SB dS 0 安培环路定理 l H dl I
各向同性线性媒质的构成方程
B 0 H J
B H
恒定磁场的性质：有旋无散。
2.分界面的衔接条件
B 的衔接条件
2
B2n B2
S h
1 B1
B1n
SB dS 0
B1nS B2nS 0 B1n B2n
磁场力
磁场第二讲 基础知识一、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．二、左手定则1.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．2.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．3.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．4.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．【例1】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【例2】.如图在条形磁铁N 极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如图，两根相互平 行的长直导线分别 通有方向相反的电 流I1和I2，且I1>I2； a、b、c、d为导线某一横截面所在平 面内的四点且a、b、c与两导线共面； b点在两导线之间，b、d的连线与导 线所在平面垂直，磁感应强度可能为
2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
B
a
b
立体图
B
a
b
B
..
F
F=BI
L 侧视图
B
.
×
F=BIL F
B
B
E
E
立体图
B
F
×
B
× F
侧视图
通电矩形线框abcd与长直 通电导线MN在同一平面 内，如图所示，ab边与MN 平行．关于MN的磁场对线 框的作用力，下列说法正确
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等 C．线框所受的安培力的合力方向向左 D．线框所受的安培力的合力方向向右
B
X
θ
b
(1) 摩擦力沿斜面向上: mgsinθ =Fcosθ+f N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=（mgsinθ-umgcosθ)/(cosθ+usinθ)
(2) 摩擦力沿斜面向下 mgsinθ+f=Fcosθ N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)
一.安培力
磁场对通电 导线的作用 力叫做安培 力。
一.安培力
1、大小：
①匀强磁场中，B⊥L： F BIL
②匀强磁场中，B与L有夹角θ时：
F BILsin
③匀强磁场中，B∥L： F 0
注意： 公式中L是有效长度
一.安培力
2、方向： F安⊥B ，F安⊥I（L） 判断：左手定则
安培力的特点： 垂直于B和L决 定的平面，即垂 直于B和L
（B）将电流反向并适当改变大小
（C）适当增大磁场
a
Ib
（D）将磁场反向并适当改变大小
例：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？
B
MI N
二.磁感应强度（B） 1.定义： 在磁场中垂直磁场方向的 通电导线，所受的安培力F跟电流I
B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的 试探电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁 场力作用时，该点 B值大小为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁 感应强度越大
关于磁感应强度，下列说法正确的是 ( )．
A．一小段通电导线放在B为零的位 置，那么它受到的磁场力也一定为零 B．通电导线所受的磁场力为零，该 处的磁感应强度也一定为零 C．放置在磁场中1 m长的通电导线， 通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 T D．磁场中某处的B的方向跟电流在该 处受到的磁场力F的方O点
o
磁场大小和方向？
I3 ×
× I2
三、匀强磁场
1、定义： 各点的磁感应强度大小相等，
方向相同的磁场叫做匀强磁场。
2、磁感线是等距、平行的直线。
3、产生： ①通电螺线管内部磁场是匀强磁场。 ②距离很近的正对异性磁极之间的 磁场是匀强磁场。
关于磁感应强度B，下列说法中正确的 是 ( )． A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的 试探电流元的情况有关
F
˙˙
×
×
固定
F
×
×
×
F I
N
S
F
N
S
F
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上, 置一通有电流I,长为L,质量为m的导 体棒，如图所示,在竖直向上的磁 场中静止，则磁感应强度B为____.
B
X
θ
巩固练习
1、
F′ F
N
S
1.绳子拉力__变__大___ (变大,变小,不变)
F
N
S
1.桌面对磁铁的摩 擦力___有____(有,无)
例.画出图中各磁场对通电导线的 安培力的方向和大小． F F
F
垂直磁场的弯曲导线有效长度为 导线始末两端的直线长度.
下面的几个图显示了磁场对通电直导 线的作用力，其中正确的是( )
练习：
F
I
BI
B BI
F
B
B
BF
I
I
αα
α
应用安培力应注意的问题
1、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
五、安培力的应用：判断通电导线 在安培力作用下的运动方向问题 1.画出导线所在处的磁场方向
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的 方向
4.根据受力情况判断运动情况
例：平行电流
同向相吸 异向相斥
例. 一根导线固定不动,另一根导线
可自由移动.通如图电流时,自由导
线如何运动?
˙
˙
×
自由 ˙˙
为感应10强A,则度轨多道大间?磁所场加的匀强I 磁场F的磁B
力的最大功率多大？
IE
例：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软 的细线将金属棒ab悬持在水平位置上，金 属棒中通入由a到b的稳定电流I，这时两根 细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒 拉力变为零，可采用哪些方法： ( AC )
（A）适当增大电流I
2.方向_水__平__向__右__ .
2.桌面对磁铁的支持力__变__小___
3.桌面对磁铁的摩擦力____无____(有,无).
例.如图在磁感强度为2T的匀强磁场中, 一与水平面成37度角的导电轨道,轨道 上放一可移动的金属杆ab，电源电动 势为E=10伏,内阻r=1欧,ab长L=0.5m, 质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦因数 u=0.1,求接在轨道中的可变电阻R在什 么范围内, 可使ab杆在轨道上保持静 止?(杆与轨道的电阻不计) a
和导线长度L的乘积的比值叫做磁
感应强度。符号B 2、公式： B F
IL
3、单位： 1N/A.m=1特斯拉（T）
二、磁感应强度B ①适合匀强磁场。
②通电导线垂直磁场方向
③磁感应强度B与F、I、L无关， 只由磁场本身决定。
4、磁感应强度B是矢量
①方向为该点的磁场方向。
②矢量叠加法则。
二、磁感应强度B
N f
Xθ F θ
θ
G
例.将质量为m，电阻为R的
通电导体MN置于倾角为θ的
光滑导轨上，导轨宽度为d，
电源电动势为E，内阻为 r ，
当导体AB恰好 B M
静止时，匀强磁
场的磁感应强度 B=？
N θ
例.电磁炮是一种正在研制的一种新武 器,它的主要原理如图所示,1982年澳 大利亚国产大学制成了能把2.2g的弹 体（包括金属杆EF的质量）加速到 10m/S的电磁炮（常规炮弹约为2m/s) 若轨道宽为2m,长为100m,通过的电流