高二物理课件-《安培力》课件最新
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三、安培力 ⑴ 安培力的大小： F＝BIL 公式的适用条件：导线与磁场方向垂直 匀强磁场 （或非匀强磁场中的很短的通电导线） ⑵ 安培力的方向：垂直于磁感线和导线所在平面 左手定则
B1
B2
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，给 导线通以由N向M的电流，则： A. 磁铁对桌面的压力减小，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，不受桌面的摩擦力作用
F
如图所示，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）
F B= IL
2. 注意点： ⑴ B反映了磁场本身的力的特性，与放入的通电导线无关 ⑵ B 的单位：特斯拉；符号T ⑶ B的大小：反映了磁场的强弱 ⑷ B的方向：就是磁场中某点的磁场的方向 3. 匀强磁场：磁场区域中，磁感应强度的大小和方向 处处相同。 如两个异名磁极间的磁场；通电螺线管内部的磁场
第二节 安培力 磁感应强度
一、决定安培力大小的因素 1. 与磁场和电流的夹角有关 2. 与电流大小有关：F∝I 3. 与通电导线在磁场中的长度有关： F∝L 结论：F＝BIL F 或者 B= IL
二、磁感应强度 1. 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线， 所受安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比 值叫做磁感应强度。
人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)(优质版)
1、电动机
❖
电动机使电能 转化为机械能， 是引发19世纪 第二次工业革 命的因素之一。
结构：磁场、 转动线圈、两 个半圆型的滑 环、电刷、电 源。
2、磁电式电表
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 )
怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
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）
【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
例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬
挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线 圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内
通入如图所示的电流后，判断线圈如何 运动？
向左摆动
4.等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或 小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为 多个环形电流或条形磁铁。
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
第1课 安培力(课件)高二物理(沪科版2020上海选择性必修第二册)
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培， 人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置， 观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。
F、B、I 方向关系 F
示意图 F
B I
B I
①安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和 磁场所在的平面
F = BIL1＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B
L1
B2
对有效长度的理解：
弯曲导线变成直导线L是垂直磁场方向的有效长度，不一定是导线实际长度。
L
L
L
若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。
2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向
垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射 程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称 为安培力。
通
电
判定方法：左手定则
导 安培力的方向
2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方 形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。
某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为( D )
A． 2BIL B．12nBIL C．nBIL D． 2 nBIL
3．(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T，一根长500
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置， 观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。
F、B、I 方向关系 F
示意图 F
B I
B I
①安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和 磁场所在的平面
F = BIL1＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B
L1
B2
对有效长度的理解：
弯曲导线变成直导线L是垂直磁场方向的有效长度，不一定是导线实际长度。
L
L
L
若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。
2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向
垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射 程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称 为安培力。
通
电
判定方法：左手定则
导 安培力的方向
2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方 形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。
某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为( D )
A． 2BIL B．12nBIL C．nBIL D． 2 nBIL
3．(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T，一根长500
2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(粤教版)教学课件1.1安培力
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
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；让磁感线从掌心穿入，
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。
练习：请画出这四种情况导线受到的安培力的方向
F
I
B
F
I
F
B
I
I
B
F
B
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
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
A
通过磁场发生相互作用。在通以相同方向的电流时，为
什么相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论。
区别安培（右手）定则左手定则
左力右电
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
二.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： =
2.平行时：＝0
垂直时： =
3. 磁场方向与电流方向间的夹角θ时
= sin
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
本课小结
1.知道安培力是磁场对通电导线的作用力，能运用左手定则来判断安培力的方向；
2.能根据安培定则和左手定则分析两根平行通电直导线间的相互作用；
3.能理解安培力的大小的表达式，并能进行简单的应用。
对左手定则的认识
安培力F，与电流I，还有磁场方向，两两垂直
四指
大拇指
磁感线
电流
受力
穿手心
Y(B)
B
高二物理安培力的应用PPT精品课件
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
二、 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， 被测电流经过这两个弹簧流入线圈 【说明】
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的 力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角 度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀 辐射分布的，通电线圈不管转到什么 角度线圈的平面跟磁感线平行。当电 流通过线圈的时候，线圈上跟铁芯轴 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。
安培力的应用
一、 直流电动机 【实验与探究】 1.直流电动机的结构 2.直流电动机的原理 3.直流电动机的启动 4.直流电动机转速的调节
【说明】 直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压很容易调
节它的转速，而交流电动机的调速就不太方便。因此，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。
选择性必修二物理课件1.1安培力及其应用课件-高二物理同步精品课堂(鲁科版2019选择性必修第二册)
放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里
的电流I时，导线所受安培力的方向为( B )
A．向上
B.向下
C．向左
D.向右
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例题 将长为50cm，质量为10g的均匀金属棒ab两端用
两根相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里
的匀强磁场照顾你，当金属棒中通过0.4A电流时，弹
簧恰好不伸长，求：
四指指电流方向，
拇指指向即为安培力方向。
F总处置于B、I决定的平面，但B、I不一定垂直
判断下列通电直导线所受安培力的方向
I
B
判断下列通电直导线所受安培力的方向
I
B
3.大小
①B//I，F=0
②B⊥I，F=BIL
③B与I夹角为θ，F=BILsinθ
L为处在磁场中的有效长度
磁场于导线垂直时，弯曲导线与弯折导线
第一章 安培力与洛伦兹力
第1节 安培力及其应用
电动车和电钻是如何工作的？
因电受力使电动机转动
旧知回顾 磁场对通电导线有力的作用，这
个力的方向及大小有何特点？
接通电源，铝箔会
上下移动
会动的铝箔“天桥”
新课学习 一、安培力
1.概念：
磁场对通电导
线的作用力称
为安培力
2.方向：用左手定则判断
磁感线穿过左手掌心，
（1）匀强磁场的磁感应强度使多大？
（2）当金属棒通0.2A由a到b发电流时，
弹簧伸长1cm，如果电流方向由b到a，
而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？（取10/ 2 ）
概念
安培力及
其应用
公式
左手定则
安培力大小和方向的判断
高中物理课件安培力
当导线与磁场垂直时，安培力最大，为F = BIL；当导线与磁场平行时，安培力 为零。安培力方向垂直于B和I所决定的平面，且符合左手定则。
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
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
安培力PPT教学课件
总结词
安培力是一个涉及磁场、电流和相对运动的基本物理现象。然而，尽管安培力的基本性质已经被研究了很长时间，但在实际应用中，尤其是在复杂环境和多物理场条件下，安培力的微观机制和演化过程仍存在许多未解决的问题。此外，现有的安培力调控方法往往局限于特定的材料和结构，缺乏普适性，这也限制了安培力在实际应用中的广泛使用。
安培力在电磁炉中的应用
加热原理
电磁炉利用安培力产生的涡流效应，将电能转化为热能，实现对锅具和食物的加热。
驱动电机
电动车的驱动电机利用安培力实现车辆的加速和减速，电机输出的转矩通过传动系统传递到车轮。
安培力在电动车中的应用
电磁制动器
电动车的电磁制动器利用安培力进行制动，通过在制动盘上产生制动力矩来实现车辆减速或停车。
通过实验数据验证安培力的计算公式：F=BILsinθ。
04
安培力的应用与案例
03
电动压缩机
电动压缩机使用安培力来驱动活塞运动，实现制冷剂的压缩和输送。
安培力在工业中的应用
01
直线电机
安培力驱动的直线电机能够实现精准的直线运动，广泛应用于机械加工、装配线等工业领域。
02
电磁起重机
利用安培力原理，电磁起重机可以轻松地提起和搬运重物，极大提高了工业生产效率。
安培力的定义
安培力的性质
安培力具有作用力与反作用力、共线性和左手定则等性质。
总结词
安培力是磁场对通电导线的相互作用力，满足牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反；通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的方向有关，当导线放置方向与磁场方向平行时，安培力为零；当导线放置方向与磁场方向垂直时，安培力最大。
根据安培力公式，我们可以计算出安培力的大小为：$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
安培力是一个涉及磁场、电流和相对运动的基本物理现象。然而，尽管安培力的基本性质已经被研究了很长时间，但在实际应用中，尤其是在复杂环境和多物理场条件下，安培力的微观机制和演化过程仍存在许多未解决的问题。此外，现有的安培力调控方法往往局限于特定的材料和结构，缺乏普适性，这也限制了安培力在实际应用中的广泛使用。
安培力在电磁炉中的应用
加热原理
电磁炉利用安培力产生的涡流效应，将电能转化为热能，实现对锅具和食物的加热。
驱动电机
电动车的驱动电机利用安培力实现车辆的加速和减速，电机输出的转矩通过传动系统传递到车轮。
安培力在电动车中的应用
电磁制动器
电动车的电磁制动器利用安培力进行制动，通过在制动盘上产生制动力矩来实现车辆减速或停车。
通过实验数据验证安培力的计算公式：F=BILsinθ。
04
安培力的应用与案例
03
电动压缩机
电动压缩机使用安培力来驱动活塞运动，实现制冷剂的压缩和输送。
安培力在工业中的应用
01
直线电机
安培力驱动的直线电机能够实现精准的直线运动，广泛应用于机械加工、装配线等工业领域。
02
电磁起重机
利用安培力原理，电磁起重机可以轻松地提起和搬运重物，极大提高了工业生产效率。
安培力的定义
安培力的性质
安培力具有作用力与反作用力、共线性和左手定则等性质。
总结词
安培力是磁场对通电导线的相互作用力，满足牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反；通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的方向有关，当导线放置方向与磁场方向平行时，安培力为零；当导线放置方向与磁场方向垂直时，安培力最大。
根据安培力公式，我们可以计算出安培力的大小为：$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
1.1安培力 课件-高中物理粤教版(2019)选择性必修第二册(共26张PPT)
电路实物图
电脑界面图
三、安培力的大小
1.表达式:
F=ILBsin θ
2.适用条件: 匀强磁场
3.理解:
• θ是导线与磁场方向的夹角
• F与B、I、L及θ均有关
• 对于弯曲导线，L是有效长度
L 等于连接两端点直线的长度，
相应的电流沿 L 由始端流向末端。
三、安培力的大小
3、解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是
二、安培力的方向
3、判断安培力方向的理论方法
弗莱明的理论方法：
将左手的大拇指、食指和中指
伸直，使其在空间中相互垂直
，食指方向代表磁场方向，中
指代表电流方向，那拇指所指
的方向就是受力方向。
二、安培力的方向
4、左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直且都与手掌共面；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
根据左手定则，可知金属棒受到
的安培力方向为水平向右。
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
电流大小为I。金属棒由干受到安培力作用而沿轨道向前滚动，
忽略金属棒与导轨之间的摩擦。
同学丙：适当增大金属棒中的电流。谁的建议可行？为什么？
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
分析：
导体棒作为研究对象
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
高中物理沪科版 选修第二册 安培力 课件2
)
(4)
2．一根容易发生形变的弹性导线两端固定．导线中通有电流，方向竖直 向上．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向 右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正 确的是( D )
A
B
C
D
二、安培力的大小
F＝____0IL___BB_与B与 I平I行 垂直 ILBsin θB与I的夹角为θ
课后思考拓展：为什么磁电式电表的表盘刻度是均匀的？
生活中各种使用直流电动机的设备
F
F
I
I
线圈在一对大小相等，方向相反的安 培力作用下，发生顺时针转动。
F
ab和cd边的安培力不变，但力矩为
F
零，线圈由于惯性继续顺时针转动。
此位置为平衡位置。
F F
安培力阻碍了线圈继续转动，使线 圈反过来向逆时针方向转动。
(1)当其他因素不变时，电流增大，安培力增大。当其他因素不变时，磁感 应强度变大，安培力增大。
(2)如图所示，可以把磁感应强度矢量分解为两个分量： 与电流方向垂直的分量 B1＝Bsin θ，与电流方向平行的分量 B2＝Bcos θ，平行于导线的分量 B2 对通电导线没有作用力， 通电导线所受的作用力 F 仅由 B1 决定，即 F ＝ ILB1，故 F ＝ILBsin θ (θ 为 B 与 I 的夹角)。
S
立体模型
实验分析：•通电导线在磁场中所受安培力方向与电流和磁场方向都有关。
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内; ➢ 磁感线垂直穿入掌心 ➢ 四指指向电流的方向 ➢ 拇指所指的就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
F⊥B、F⊥I
左手定则
S
(4)
2．一根容易发生形变的弹性导线两端固定．导线中通有电流，方向竖直 向上．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向 右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正 确的是( D )
A
B
C
D
二、安培力的大小
F＝____0IL___BB_与B与 I平I行 垂直 ILBsin θB与I的夹角为θ
课后思考拓展：为什么磁电式电表的表盘刻度是均匀的？
生活中各种使用直流电动机的设备
F
F
I
I
线圈在一对大小相等，方向相反的安 培力作用下，发生顺时针转动。
F
ab和cd边的安培力不变，但力矩为
F
零，线圈由于惯性继续顺时针转动。
此位置为平衡位置。
F F
安培力阻碍了线圈继续转动，使线 圈反过来向逆时针方向转动。
(1)当其他因素不变时，电流增大，安培力增大。当其他因素不变时，磁感 应强度变大，安培力增大。
(2)如图所示，可以把磁感应强度矢量分解为两个分量： 与电流方向垂直的分量 B1＝Bsin θ，与电流方向平行的分量 B2＝Bcos θ，平行于导线的分量 B2 对通电导线没有作用力， 通电导线所受的作用力 F 仅由 B1 决定，即 F ＝ ILB1，故 F ＝ILBsin θ (θ 为 B 与 I 的夹角)。
S
立体模型
实验分析：•通电导线在磁场中所受安培力方向与电流和磁场方向都有关。
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内; ➢ 磁感线垂直穿入掌心 ➢ 四指指向电流的方向 ➢ 拇指所指的就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
F⊥B、F⊥I
左手定则
S
1.1 安培力 课件(45张PPT)
答案：2π
L
g＋a
典例分析
答案：2π
L
g＋a
解析：单摆的平衡位置在竖直位置，若摆球相对升降机静止，
则摆球受重力 mg 和绳拉力 F，根据牛顿第二定律：F－mg＝ma，此
F
时摆球的视重 mg′＝F＝m(g＋a)，所以单摆的等效重力加速度 g′＝m
＝g＋a，因而单摆的周期为 T＝2π
L
＝2π
g′
L
.
g＋a
实验4：定量探究单摆周期与摆球的摆长的关系
把单摆从平衡位置拉开一个角度（θ＜5o）由静止释
放，用秒表测量单摆完成30次全振动所用的时间t，
改变摆线长度重复实验
次数n
摆线长L
球直径d
摆长 l
周期 T
1
2
∝
3
4
t
T
n
5
∝
在摆角很小的情况下，单摆的周期大小与摆长的二次方根成正比
三、单摆的周期
道的圆心（图中未画出），紧贴N点左侧还固定有绝缘竖直挡板。自零时刻起将一带正
电的小球自轨道上的M点由静止释放。小球与挡板碰撞时无能量损失，碰撞时间不计，
运动周期为T，MN间的距离为L并且远远小于轨道半径，重力加速度为g，以下说法正确
的是（
）
A．圆弧轨道的半径为
gT 2
2
B．空间加上竖直向下的匀强电场，小球的运动周期会增大
典例分析
【典例6】（多选）如下图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图
象，下列说法中正确的是(
)
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t= 0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
3.4 安培力(共29张PPT)
有 有,无) _______( 水平向右 方向_______.
（2）桌面对磁铁的支持 变小 力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线 框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭 合开关S后，线框运动情况应为…………（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动且远离M
B
问题3：当电流方向与磁场方向不垂直
时，左手定则是否适用？
B
I
I
F
●
F
B
垂直纸面向外
如果磁场和电流不垂直,情况会怎样?
安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面
F
B I
例2、画出各图中安培力的方向
F
I B
F
B
I
B
F
I
I
F
B
B F
B
F
F
B
B B
E
E
F B B
×
×
F
B a θ b
再见！
第四节
磁场对通电导线的作用力 ----安培力
高二物理组
问题1：通电导线（电流）在磁场里是
否一定会受力？
当导线与磁场平行时导线是不受力的
问题2：当电流方向与磁场方向垂直时，
安培力的方向怎样？是否与磁场方向 是相同的？（演示实验）
一.安培力的方向
左手定则:
N
伸开左手，使拇指与其余的四 个手指垂直，并且都与手掌在 同一个平面里；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 力的具体方向。
5.1 安培力(2)安培力的应用 课件-2023学年高二物理沪科版(2020)选择性必修第二册
M E r
N
势E=3V、内阻r=0.5Ω的电源，垂直于导轨平面有一
匀强磁场，将质量m=10g的金属棒垂直放在平行导轨
30°
上，金属棒恰能静止不动。若两导轨间金属棒的电阻 立体图
30°
R=1Ω，试回答：
（1）垂直于导轨平面的磁场方向是向上还是向下？ （2）磁场的磁感应强度大小是多少？（导轨与金 属棒接触良好，导轨与金属棒间摩擦力以及导轨电阻
37.5g
衡，然后在线圈内通入0.5A 的电流，天平失去平
衡。设此时右盘上升，为使天平重பைடு நூலகம்达到平衡，
需在右端盘内再加入37.5g 砝码。求： （1）线圈中电流的方向； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。
分析： 每一条都会受到安培力的作用，因此n匝 线圈通过电流I 受到的安培力可以等效为 单匝线圈通过nI 大小的电流受到的安培力。
I F
电磁炮原理图
示例5电磁炮
传统的化学能火炮在发射过程中，后部的火药 被点燃，造成气体体积迅速膨胀，推动弹体在炮 膛里加速前进。传统的化学能火炮的射程受到出 膛速度的限制。
电磁炮是利用电磁系统中磁场产生的安培力来 对抛射体（金属炮弹）加速，使其获得打击目标 所需的动能。
根据动能定理：
1 2
mv2
平右端增加的砝码的重力。设bc边长为L，通过线圈的电流为I，匀强磁场的磁感应强度
为B，天平右端增加的砝码质量为Δm，则有 nBIL mg
B mg 37.513 9.8 T 0.98T nIL 15 0.5 0.05
示例2斜面磁场中的电路
如图所示，相距L=10cm的两条平行导轨组成的平 面与水平面夹角θ=30°，导轨两端M、N 间接一电动
重要结论：
同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
1.1《安培力》定量探究安培力的大小课件高二下学期物理教科版选择性
定量探究安培力大小。
实验难点 定量探究安培力大小的方法。
五、实验内容设计与创新点
定性探究 （安培力大小的因素）
定性探究安培力与这些因素的关系
五、实验内容设计与创新点
定性探究 （安培力大小的因素）
1、电流的大小； 2、通电导线的长度； 3、磁场的强弱； 4、电流与磁场的夹角
控制变量法
定量探究 （安培力大小的表达式）
六、实验过程与数据分析
F-B关系实验结果
六、实验过程与数据分析
F-I关系实验结果
六、实验过程与数据分析
F-L关系实验结果
探究实验结论
精确的实验表明：
当通电导线与磁场垂直时，磁场对通电导线安培力F的 大小与导线中的电流I、导线长度L和磁感应强度B成正比， 用公式表示为：F=ILB。
七、反思与改进
测安培力的大小
电子秤
五、实验内容设计与创新点
电流I
实验原理：
F安
六、实验过程与数据分析
自制装置定量探究安培力大小实验的主要操作及数据处理
现场操作、随机扫描：
1.通电导线与磁场垂直时，控制磁场强度、导线长度不变， 探究安培力大小与电流大小的关系。
学生操作（视频）、调控读数：
2.通电导线与磁场垂直时，控制磁场强度、电流大小不变，探究 安培力大小与导线长度的关系。 3.通电导线与磁场垂直时，控制电流大小、导线长度不变，探究 安培力大小与磁场强度的关系。
1.自制励磁电流，得到较强的匀强磁场，能控制磁感应强度的大小，操作性强。 2.借助手机传感器测磁感应强度、电子秤测安培力，实验成本低、实验数据记录精度高、 实时、快捷方便。 3.自制励磁电流产生强磁场、自制多抽头线圈增大通电导线长度增大安培力，实验现象 明显、大大降低了误差。 4.难点探究安培力大小的突破由定性变定量，可操作性强，成本低、准确度高，效果好。 5.自制教具还可继续完善，改进添加扭转装置还可定量探究安培力大小与磁场电流夹角 的关系。
实验难点 定量探究安培力大小的方法。
五、实验内容设计与创新点
定性探究 （安培力大小的因素）
定性探究安培力与这些因素的关系
五、实验内容设计与创新点
定性探究 （安培力大小的因素）
1、电流的大小； 2、通电导线的长度； 3、磁场的强弱； 4、电流与磁场的夹角
控制变量法
定量探究 （安培力大小的表达式）
六、实验过程与数据分析
F-B关系实验结果
六、实验过程与数据分析
F-I关系实验结果
六、实验过程与数据分析
F-L关系实验结果
探究实验结论
精确的实验表明：
当通电导线与磁场垂直时，磁场对通电导线安培力F的 大小与导线中的电流I、导线长度L和磁感应强度B成正比， 用公式表示为：F=ILB。
七、反思与改进
测安培力的大小
电子秤
五、实验内容设计与创新点
电流I
实验原理：
F安
六、实验过程与数据分析
自制装置定量探究安培力大小实验的主要操作及数据处理
现场操作、随机扫描：
1.通电导线与磁场垂直时，控制磁场强度、导线长度不变， 探究安培力大小与电流大小的关系。
学生操作（视频）、调控读数：
2.通电导线与磁场垂直时，控制磁场强度、电流大小不变，探究 安培力大小与导线长度的关系。 3.通电导线与磁场垂直时，控制电流大小、导线长度不变，探究 安培力大小与磁场强度的关系。
1.自制励磁电流，得到较强的匀强磁场，能控制磁感应强度的大小，操作性强。 2.借助手机传感器测磁感应强度、电子秤测安培力，实验成本低、实验数据记录精度高、 实时、快捷方便。 3.自制励磁电流产生强磁场、自制多抽头线圈增大通电导线长度增大安培力，实验现象 明显、大大降低了误差。 4.难点探究安培力大小的突破由定性变定量，可操作性强，成本低、准确度高，效果好。 5.自制教具还可继续完善，改进添加扭转装置还可定量探究安培力大小与磁场电流夹角 的关系。
1.1安培力 课件-2024-2025学年高二下学期物理粤教版(2019)选择性必修第二册
拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
磁感线——垂直穿入手心
四 指——指向电流的方向
大拇指——所受安培力的方向
一、安培力的方向
例1.判断安培力的方向
F
F=0
I
I
B
B
F
I
一、安培力的方向
解释现象
B
负极
F安
I
正极
立体图
俯视图
一、安培力的方向
验证左手定则
一、安培力的方向
验证左手定则
一、安培力的方向
《物理》选择性必修二
第一章
第一节
安培力
观察与思考
在玻璃器皿的中心放一个圆柱形的电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把
它们分别与电池的两极相连，然后再在玻璃器皿中放入导电液体，例如盐水，若
把玻璃器皿放在竖直方向磁场中，观察到什么现象？能解释这现象吗？
通电导线在磁场中摆动
通电导线在磁场中的作用力，被称为安培力。
❖ 理解安培力公式的B、L含义，及B、L之间方向关系
❖ 计算安培力大小
四、习题巩固
1.如图，直导线用弹簧测力计悬挂起来，与条形磁铁垂直且处在
条形磁铁的中垂线上。当通电后，弹簧测力计示数会（A.源自大B.变小C.不变
D.无法确定
）
四、习题巩固
2.如图所示，质量m=0.02kg的通电细杆ab置于倾角θ=37°的平行
导轨上，导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数µ=0.4，
磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向下。现调节滑动变阻
器使杆ab沿导轨向上做匀速直线运动，求此时通过杆ab的电流为
多少？
二、安培力的大小
例2.一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为
磁感线——垂直穿入手心
四 指——指向电流的方向
大拇指——所受安培力的方向
一、安培力的方向
例1.判断安培力的方向
F
F=0
I
I
B
B
F
I
一、安培力的方向
解释现象
B
负极
F安
I
正极
立体图
俯视图
一、安培力的方向
验证左手定则
一、安培力的方向
验证左手定则
一、安培力的方向
《物理》选择性必修二
第一章
第一节
安培力
观察与思考
在玻璃器皿的中心放一个圆柱形的电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把
它们分别与电池的两极相连，然后再在玻璃器皿中放入导电液体，例如盐水，若
把玻璃器皿放在竖直方向磁场中，观察到什么现象？能解释这现象吗？
通电导线在磁场中摆动
通电导线在磁场中的作用力，被称为安培力。
❖ 理解安培力公式的B、L含义，及B、L之间方向关系
❖ 计算安培力大小
四、习题巩固
1.如图，直导线用弹簧测力计悬挂起来，与条形磁铁垂直且处在
条形磁铁的中垂线上。当通电后，弹簧测力计示数会（A.源自大B.变小C.不变
D.无法确定
）
四、习题巩固
2.如图所示，质量m=0.02kg的通电细杆ab置于倾角θ=37°的平行
导轨上，导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数µ=0.4，
磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向下。现调节滑动变阻
器使杆ab沿导轨向上做匀速直线运动，求此时通过杆ab的电流为
多少？
二、安培力的大小
例2.一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为
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的最小值为________,
方向________.
N
B
F
X
mgsinθ=BIL
θθ
F
B=mgsinθ/IL
G
BX
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压
力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为
θ
_________, 方向________.
G
mg=BIL B=mg/IL
巩固练习
1、
F
N
S
（1）绳子拉力__变__大___
广州培英中学 喻 峰
一、安培力 二、应用安培力应注意的问题 三、判断通电导线在安培力作用下的
运动方向问题 四、处理导线受到安培力的一般思路
一、安培力
1.定义:磁场对通电导线的作用力称为安培力
2.大小: F=BIL
B垂直I
当I//B时， F最小为零，
当I⊥B时， F最大为BIL。
F=BILsinθ B和I成一夹角
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
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙
固定
×
×
×
F
×
×
×
同向相吸 异向相斥
F I
N
S
F
N
S
F
四、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持
力__变__小___
（力3_）_无_桌__面__对_(有磁,铁无的). 摩擦
F
N
S
桌面对磁铁的摩擦力
_有______(有,无) 方向_水___平__向_. 右
2、如图所示: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£=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)
B
a
X
θ
b
(1) 摩擦力沿斜面向上: mgsinθ =Fcosθ+f N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=（mg
(2) 摩擦力沿斜面向下 mgsinθ+f=Fcosθ N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)
N f
θ
X
F
θ
θ
G
X θ
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 _________.
X
θ
解：静止于斜面说明受力平衡
N θ
F=mgtgθ=BIL
X F B=mgtgθ/IL
θ
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
3.方向: F垂直与B和I所决定的平面
用左手定则判定
二、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
2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
B
a
b
B
F
..
F=BIL
B
a
b
B
.
×
F F=BIL
B
B
B
F
×
B
B
B
×
F
三、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题