探究安培力
《探究安培力》课件
安培力的作用和意义
1 引发电磁感应
安培力是电动机、发电机等电磁设备的核心。
2 驱动电动机
安培力使得电动机的转子开始运动。
3 应用于磁共振成像
安培力用于生成强磁场，使磁共振成像成为可能。
安培力的定义和公式推导
安培力
安培力是电流通过导体所产生的磁场所引起的一种 力。
公式推导
根据洛伦兹力定律，安培力的大小公式为F = BIL。
《探究安培力》PPT课件
探索安培力的作用和意义，介绍安培力的定义、推导及其与磁场的关系。展 示典型安培力的实验演示以及应用在工业生产、电力场景和磁共振成像中的 作用。
安培力与国际单位
什么是安培？
安培是国际电流单位，用于 衡量电流强度。
国际单位符号
安培的国际单位符号是A， 原名国际安培。
安培力
安培力是由电流所产生的磁 场所引起的一种力。
3 电压稳定
安培力保持电压的稳定性， 确保电力供应的质量。
安培力在磁共振成像中的作用
磁共振成像（MRI）
安培力生成强磁场，用于磁共振成像中的信号检测 和图像重建。
医学应用
安培力在磁共振成像中被广泛应用于医学诊断和研 究。
洛伦兹力和安培力的区别
洛伦兹力
洛伦兹力是带
安培力是由电流通过导体所产生的磁场所引起的一 种力。
典型安培力的实验展示
1
安培环实验
通过安培环实验展示安培力的作用和稳定性。
2
螺线管实验
利用螺线管实验观察安培力对导线的影响。
3
电磁铁实验
使用电磁铁实验演示安培力的强大吸力。
安培力和磁场的关系
磁场线
安培力的方向与磁场线的方向相 互垂直。
探究安培力课件
向上
4 垂直于纸面向 外
由实验可知，安培力的方向与磁场方向是什么 关系？与电流方向是什么关系？
结论:
安培力的方向既与磁场的方向垂直，又与 电流的方向垂直。
左手定则：
——伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都 跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心， 使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就 是通电导体所受安培力的方向。
F =BIL
上式表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方 向垂直时，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
我国的传统火炮是利用火药燃烧产生推力，作用 于弹丸进行加速的，它的缺点是弹射速度不高、有污 染、不安全，当今研制出一种新型的炮弹——电磁炮。 能将弹丸加速到8-10km/s(火炮仅为2km/s)，预计将 来电磁炮弹丸的速度将达到100km/s，快如流星的电 磁炮终将取代传统的火炮，成为21世纪的主力大炮， 在未来战场上发挥神威。 电磁炮的原理如图：
运用左手定则判定实验中各 种情况下所受安培力
例1、试用左手定则判断导线所受安培力的方向 B
I
B
a b
I
×
× × × ×
× × × ×
× × × ×B
c d
I
I
B
【答案】
B
I
F
a
F
B
b
I
×
× × × ×
F
I× × × ×
× × × ×
c
I
B
不受力 B
d
例2、图中已知安培力方向、磁场的方向、电流的方 向中的两个，试标出第三个的方向
小结
一、安培力方向
左手定则判定
二、安培力的大小： F = BIL 磁感应强度：1、定义 2、表达式：
第三节探究安培力
2.当电流与磁场方向夹θ角时 F = BILsinθ
第三节 探究安培力
【练习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)
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面
的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即：φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯（Wb） 是标量
第三节 探究安培力
【练习4】下列各种说法中，正确的是： A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小； B.磁感应强度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感应强度小； D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
【答案】AD
线所受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做
磁感应强度。用B表示。
即：B F IL
单位：特斯拉（T）
注意 磁感应强度B的大小由磁场本身决定，与电流的有
无、大小无关
第三节 探究安培力
磁感应强度的方向：为该处磁场的方向 磁感应强度是 矢量 磁感应强度的大小也可以用磁感线的疏密程度来判断
匀强磁场：磁感应强度的大小和方向都相同的磁场 如：两个距离很近的异名磁极之间的磁场 通电螺线管内中间部分的磁场
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力 【练习2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力
安培力实验报告
安培力实验报告安培力实验报告引言：安培力实验是物理学中一项重要的实验，它以安培（A）作为单位度量电流的强度。
通过该实验，我们可以深入了解电流的产生和流动规律，进而揭示电磁现象的本质。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过测量电流在导线中的分布情况，验证安培力定律，并进一步探究电流与导线之间的关系。
二、实验器材与原理实验所需器材包括导线、电源、电流表、磁铁等。
实验原理基于安培力定律，即当电流通过导线时，导线周围会产生磁场，而磁场对导线会产生力，该力的大小与电流强度成正比。
三、实验步骤1. 将导线连接到电源上，并将电流表插入导线中。
2. 选取不同电流强度的电流值，如1A、2A、3A等，记录下电流表的读数。
3. 将磁铁靠近导线，观察电流表的读数变化情况。
4. 移动磁铁的位置，记录下电流表的读数变化情况。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们可以得到不同电流强度下的电流表读数。
根据安培力定律，当电流通过导线时，导线周围会产生磁场，而磁场对导线会产生力。
因此，当磁铁靠近导线时，由于磁场的作用，电流表的读数会发生变化。
实验结果显示，随着电流强度的增加，电流表的读数也随之增加。
这是因为电流强度增加会导致磁场的增强，从而产生更大的安培力。
实验中移动磁铁的位置，我们可以观察到电流表读数的变化。
当磁铁靠近导线时，电流表的读数会增加；而当磁铁远离导线时，电流表的读数会减小。
这进一步验证了安培力定律的正确性。
五、实验误差与改进在实验过程中，可能会存在一些误差，例如电流表的精度限制、导线的电阻等。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的电流表来测量电流强度，以提高实验结果的准确性。
2. 选用电阻较小的导线，以减小导线本身对电流的影响。
3. 在实验中尽量保持实验环境的稳定，避免外界因素对实验结果的干扰。
六、实验应用与意义安培力实验是理解电流与磁场相互作用的重要实验之一。
通过该实验，我们可以深入了解电流的产生和流动规律，揭示电磁现象的本质。
高中物理创新实验说课-定量探究电流间的安培力
定量探究电流间的安培力一、使用教材人教版高中《物理选修3-1》第三章第四节“通电导线在磁场中受到的力”。
二、实验器材电子分析天平，两个学生电源，两个电流表，两个线圈，细铜丝两根，铁架台，电键，导线若干三、实验创新要点/改进要点（1）化学仪器（电子分析天平）为物理所用，利用它的“去皮”功能，把安培力转化成质量加以显示，变定性实验为定量实验。
（2）用两个平行线圈替代平行直导线，一方面增加了电流产生的磁场；另一方面相当于增加了受力线圈的长度，起到了双重放大的作用。
（3）不仅演示同向电流相吸、异向电流相斥，且还能研究决定安培力大小的相关因素。
四、实验原理/实验设计思路高中实验条件下的电流间安培力较小。
本实验利用LP203型电子分析天平来“称量”微10N，且用两个线圈替代两根直导线实验，增加匝数放大力，从小的安培力，精度可达到5-而显示安培力，再用控制变量法进一步研究安培力与相关因素的关系。
五、实验教学目标（一）知识和技能（1）让学生直观体验电流间的微小的安培力，知道安培力与部分相关因素的关系（2） 培养学生的动手能力和运用数表软件处理数据的技能（二）过程和方法让学生经历实验探究过程，使学生理解实验运用的转化测量法、放大法及控制变量法（三）情感、态度和价值观培养学生学会分工合作，尊重实验事实的科学精神，力求通过学生实验调动学生学习物理的积极性六、实验教学内容（1）体验安培力的值 （2）控制变量法探究安培力相关因素七、实验教学过程（一）变定性实验为定量探究、调动学生的探究欲望书本演示实验：平行通电直导线之间的相互作用是定性实验，我们是不是很想知道电流间的安培力到底有多大？今天我们一起来找寻答案。
（二）直陈测量疑难，讲清设计原理我们实验条件下电流间的安培力较小，如何定量实现安培力的测量呢？我首先想到的是有没更精密的测力计，偶然间看到物理同仁用电子分析天平测电荷间的库仑力，于是想到也可用此仪器来测电流间的安培力。
第1节探究磁场对电流的作用
思考：通电导线与磁感线平行，受安培力么？
B
当电流与磁场方向平行时：无安培力
思考：当电流与磁场有夹角，安培力又是如何？ B1=B cosθ
B2=Bsin，如何判断安培力的方向？
Lsinθ
F = BILsinθ 方向：垂直纸面向里
安培力的方向判定——左手定则
F
B
B
B
I
I
I
37˚
37˚
37˚
F只 F1===垂39要0BN直TI×BL1于与A×BI0不.和3m平I所行在方F，2的向==BB5：平与I.L4sN面iIn就3，7会˚ 则形F成⊥F方一3B==向，B个7：.I2L平NsiFn面5⊥3˚I
垂直纸面向里 垂直纸面向外
【练习6】
关于磁场安培力及电流方向，下列说法正确的是（ ABC）
探究过程：
用控制变量法完成三个探究任务：
任务一：保持其他条件不变，研究 安培力大小与电流强度间的关系。
任务二：保持其他条件不变，研究 安培力大小与导线长度间的关系。
任务三：保持其他条件不变，研究 安培力大小与磁场强弱间的关系。
探究安培力大小
增大电流，观察到导体受力摆起的角度变大， 说明受力变大。 结论：其他因素不变时，电流增大，安培力增大
磁场方向？ 电流方向？
探究安培力方向
F
F
F IB
I F
B
F
BI F
第一节 探究安培力 一.安培力的方向
F
I F
B
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
小实验：验证左手定则
探究安培力
如图，倾角为θ＝ ° 例：如图，倾角为 ＝30°的光滑导轨上端接入一电动势 E=3v，内阻不计的电源。滑轨间距 ，内阻不计的电源。滑轨间距L=10cm。将一个质量 。 的金属棒水平放在滑轨上， 为m=30g，电阻 ，电阻R=0.5Ω的金属棒水平放在滑轨上，若滑 的金属棒水平放在滑轨上 轨处在垂直于滑轨平面的匀强磁场中．当闭合开关后， 轨处在垂直于滑轨平面的匀强磁场中．当闭合开关后，
、T8
实验演示2： 实验演示 ：平行通电直导线间的作用
接电源
结论： 结论：同向平行电流相互吸引 反向平行电流相互排斥
接电源
练习2：见学海导航Ｐ 练习 ：见学海导航Ｐ78 T6
、T7
二、安培力的大小 实验演示3： 实验演示 ：
结论：电流越大，磁场越强， 结论：电流越大，磁场越强， 导线在磁场中的长度越长， 导线在磁场中的长度越长， 通电导线所受的安培力越大
θ
金属棒刚好静止在滑轨上． 金属棒刚好静止在滑轨上．求匀强磁场的磁感应强度大 小和方向． 小和方向． 解：先画出侧视图（三维 二维） 先画出侧视图（三维→二维 二维） 对导体棒受力分析如图 Ｅ 开关闭合后， 开关闭合后，有Ｉ＝ ＝６(A) Ｒ 导体平衡．Ｆ必沿斜面向上． ．Ｆ必沿斜面向上 垂直导轨平面向下． 导体平衡．Ｆ必沿斜面向上．故Ｂ垂直导轨平面向下． 由平衡条件得 F－mgsin θ ＝０ － 即BIL－mgsin θ＝0 － ＝ mgsin θ ∴ B＝ ＝ 0.25(T) IL
安培力计算式： 安培力计算式： Ｆ＝ＢＩＬ（在 Ｆ＝ＢＩＬ（在Ｂ⊥Ｌ时） Ｆ＝ＢＩＬsinθ（在Ｂ与Ｌ的夹角为θ时） （ Ｆ＝ＢＩＬ 的夹角为 时
公式说明： 公式说明： １、该公式适应于匀强磁场的安培力计算。 该公式适应于匀强磁场的安培力计算。 ２、Ｌ为有效长度。 、Ｌ为有效长度。 为有效长度 有效长度：导线两端点的连线在垂直磁场方向上的投影长度。 有效长度：导线两端点的连线在垂直磁场方向上的投影长度。
《探究安培力》教案2
《探究安培力》教案2一、教学内容本节课将围绕物理教材《电磁学》第四章第3节“安培力”的内容展开，详细讲解安培力产生的原理、计算公式以及应用实例。
具体包括安培力的定义、安培力的大小与电流、磁场的关系，以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力的大小计算公式。
2. 学会运用左手定则判断安培力的方向。
3. 能够运用安培力的知识解决实际问题，提高物理思维能力和实践能力。
三、教学难点与重点难点：左手定则的应用，安培力的计算公式。
重点：安培力的概念，安培力的大小与电流、磁场的关系。
四、教具与学具准备教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪、投影仪。
学具：左手定则图解、计算器、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示电流表指针偏转的现象，引导学生思考电流在磁场中受到的力。
2. 新课导入（10分钟）（1）介绍安培力的概念，引导学生了解安培力产生的原理。
（2）讲解安培力的大小计算公式，通过例题进行解释。
（3）讲解左手定则，演示如何判断安培力的方向。
3. 例题讲解（15分钟）针对安培力的计算和左手定则的应用进行例题讲解，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习（10分钟）设计相关练习题，让学生现场解答，巩固所学知识。
5. 课堂小结（5分钟）六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力的大小计算公式3. 左手定则4. 例题及解答七、作业设计1. 作业题目：（1）计算安培力的大小。
（2）运用左手定则判断安培力的方向。
2. 答案：（1）安培力的大小= BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角。
（2）根据左手定则，握住导线，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即为安培力的方向。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的概念和计算公式的掌握情况，以及对左手定则的理解和应用。
2. 拓展延伸：（1）探讨安培力在生活中的应用，如电机、发电机等。
《探究安培力》教案1
《探究安培力》教案1一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节“安培力的计算”。
详细内容包括：安培力定律的推导，安培力的大小计算，以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 了解安培力定律的发现过程，理解安培力定律的内容及其适用条件。
2. 学会使用左手定则判断安培力的方向，掌握安培力大小的计算方法。
3. 能够运用安培力知识解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的大小计算和左手定则的应用。
难点：安培力方向的理解和运用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。
2. 学具：电流表、磁铁、导线、电源、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：演示电流在磁场中受到力的作用，引导学生思考电流与磁场之间的关系。
2. 例题讲解：讲解安培力定律的推导过程，引导学生理解安培力定律的内容。
3. 随堂练习：让学生根据安培力定律计算给定电流和磁场下的安培力大小，并使用左手定则判断方向。
4. 讲解左手定则的应用，让学生通过实际操作加深理解。
5. 分析安培力在生活中的应用，如电动机、发电机等。
六、板书设计1. 安培力定律的推导过程。
2. 安培力大小计算公式：F = BILsinθ。
3. 左手定则的内容及应用。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
答案：根据安培力定律和左手定则进行计算。
2. 作业题目：分析电动机和发电机中安培力的作用。
答案：电动机中的安培力实现电能转换为机械能，发电机中的安培力实现机械能转换为电能。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入、例题讲解和随堂练习，使学生掌握了安培力的计算方法和左手定则的应用。
课后反思，注意引导学生将所学知识运用到实际问题中，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
拓展延伸部分，可以让学生研究安培力在高科技领域的应用，如磁悬浮列车、磁流体发电机等。
重点和难点解析1. 安培力大小计算公式：F = BILsinθ。
3.3_探究安培力
8、方向： 把某一点磁场的方向定义为该点的磁感应强度的方向。 磁场的方向： 小磁针静止时N 极所指的方向
沿磁感线的切线方向 磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = BIL (B⊥L)
F B I
2、电流与磁场方 向平行时，磁场 对电流的作用ห้องสมุดไป่ตู้ 为零
如图所示，质量为m、电阻为R的导体棒 ab放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上， 导轨间距为d，电阻不计，整个装置处于竖直 向上的匀强磁场中。磁感应强度为B，电池内 阻不计。 （1）若导轨光滑，电源电动势E为多大才能使 导体棒静止在导轨上？ （2）若导体棒与导轨之间 B d 的动摩擦因数为，且不通 a 电时导体棒不能静止在导 b 轨上，要使棒静止在导轨 E 上，电动势应该为多大？
【形象表述】穿过这个面的磁感线条数。
【变形】Ｂ＝Φ/Ｓ 磁感应强度大小等于穿 过单位面积的磁通量，因此 磁感应强度大小也叫做磁通 密度，单位Wb/m2。 磁通量的变化
t 0
磁通量的计算
当B与S垂直时： 当B与S不垂直时：
Φ=BS
图313
Φ=BScos0
【作业】画出图中第三者的方向。
S I
N
问题:如果既不平行也不垂直呢？ B
B
θ
B1
B2
θ
I
I
3.当电流与磁场方向夹角为θ时: B 通电直导线与磁场方向不垂直的情况
把磁感应强度B分解为两个分量：B
B2
1
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作 用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
第三节探究安培力
B．转动同时离开磁铁
C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁
课堂训练
2、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。试求 出下列各图中导线所受安培力的大小和 方向。
0
0.02N
0.02N 垂直导线斜向 左上方
水平向右
探究安培力
安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。
在通电直导线与磁场方向平行时：F=0 在通电直导线与磁场方向垂直的情况下：
一、探究安培力的方向
1、与磁场方向有关
2、与电流方向有关
F I
I
F F
I F
I
实验次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
1
向下
垂直纸面向外
向右 向左 向右
2 3
4
垂直纸面向里
向上
一指神功
【例题】画出图中安培力的方向。
B
F
F
×
B
F
× × × × × × × × × × × ×
F
二、探究安培力的大小
只研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下：
实验1：当通电导线长度一定时，安培力与电流的关系？
实验2：当电流一定时，安培力与通电导线的长度关系？
结论：通电导线在同一磁场中 受到的安培力大小Ｆ与导线长 度L和电流Ｉ的有关． 【实验结论】 F∝IL
三、磁感应强度
【定义】物理学规定，通电导线与磁场方向垂 直时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导 线长度L的乘积IL的比值。（用B表示） 【定义式】 B=F/IL 【单位】 （比值定义） 1T＝1N/(A·m)
特（特斯拉）T
《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。
安培力特性实验报告
安培力特性实验报告一、实验目的本实验旨在探究安培力的特性，包括安培力的大小、方向与电流、磁场的关系，深入理解安培力的本质和规律。
二、实验原理安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
根据安培定律，安培力的大小与电流强度、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其数学表达式为：＄F ＝ BIL\sin\theta$，其中$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，＄＼theta$表示电流方向与磁场方向的夹角。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
三、实验器材1、蹄形磁铁2、直流电源3、滑动变阻器4、电流表5、电压表6、导线若干7、开关8、金属导轨9、金属棒四、实验步骤1、安装实验装置将蹄形磁铁水平放置在实验台上，确保磁场方向垂直于桌面。
将金属导轨固定在桌面上，并使其与磁场方向平行。
将金属棒放置在金属导轨上，用导线将金属棒、电源、滑动变阻器、电流表和开关串联起来。
2、测量金属棒的长度和电阻使用游标卡尺测量金属棒的长度，并记录下来。
使用欧姆表测量金属棒的电阻，并记录下来。
3、探究安培力与电流的关系保持磁场强度和金属棒在磁场中的长度不变，调节滑动变阻器，改变电流的大小。
分别记录不同电流值下电流表的示数和金属棒所受到的安培力大小。
4、探究安培力与磁场强度的关系保持电流和金属棒在磁场中的长度不变，更换不同强度的蹄形磁铁，改变磁场强度。
分别记录不同磁场强度下金属棒所受到的安培力大小。
5、探究安培力与金属棒在磁场中的长度的关系保持电流和磁场强度不变，改变金属棒在磁场中的长度。
分别记录不同长度下金属棒所受到的安培力大小。
6、探究安培力的方向改变电流的方向，观察金属棒所受到的安培力方向的变化。
改变磁场的方向，观察金属棒所受到的安培力方向的变化。
五、实验数据记录与处理1、安培力与电流的关系｜电流（A）｜安培力（N）｜｜｜｜｜1|01|｜2|02|｜3|03|以电流为横坐标，安培力为纵坐标，绘制安培力与电流的关系图像。
安培力的实验探究与应用
安培力的实验探究与应用安培力是指由电流通过导线所产生的磁场对于其他电流所施加的力。
安培力是电磁学中的重要概念，对于理解电磁现象以及应用于各个领域都具有重要意义。
本文将从实验探究和应用两个方面来介绍安培力的相关知识。
一、实验探究1.1 安培力实验的基本原理安培力实验主要通过在磁场中放置导线，通以电流，然后观察电流所受的力，来揭示电流与磁场之间的相互作用。
根据安培力的方向规则，我们可以得知导线所受的安培力方向与电流方向、磁场方向以及导线的相对位置有关。
1.2 安培力实验的装置和步骤安培力实验的装置主要包括导线、直流电源和磁铁。
首先，将导线弯成所需形状，然后将导线连接到直流电源上，使电流通过导线。
随后，将导线放置于磁铁的磁场中，观察导线所受的力以及力的方向。
可以采用静力平衡法、测力计等工具来测量安培力的大小。
1.3 安培力实验的影响因素安培力的大小受到多种因素的影响，包括电流大小、磁感应强度、导线长度、导线形状等。
通过改变这些因素，可以观察到安培力的变化规律，从而加深对安培力的理解。
二、应用领域2.1 电机原理电机是将电能转换为机械能的装置，其工作原理正是基于安培力的作用。
电机中的导线通以电流，在磁场的作用下产生安培力，推动导线运动，实现电能到机械能的转换。
2.2 电动磁铁电动磁铁是利用电流通过导线时产生的安培力来实现吸附铁磁物体的装置。
通过控制电流的大小可以控制电动磁铁的吸力。
电动磁铁广泛应用于物流、机械制造等领域。
2.3 磁力传感器磁力传感器是一种测量磁场强度的装置，其工作原理也是基于安培力的作用。
通过测量磁场中导线所受的安培力，可以推导出磁场的强度，实现对磁场的测量。
2.4 导航系统在导航系统中，常使用磁罗盘进行导航定位。
磁罗盘中的指针是通过电流通入导线所受的安培力来指示地球的磁北极方向，从而实现定位导航。
三、结语通过对安培力的实验探究和应用领域的介绍，我们可以看到安培力在电磁学中的重要作用。
实验探究帮助我们理解安培力的基本原理以及影响因素，而应用领域则展示了安培力在现实生活中的广泛应用。
《实验探究安培力》 知识清单
《实验探究安培力》知识清单一、安培力的概念安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
当电流通过导线时，如果导线处于磁场中，就会受到磁场的作用力，这个力就是安培力。
二、安培力的大小安培力的大小与电流强度、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其计算公式为：＄F ＝ BIL\sin\theta$，其中$F$表示安培力，＄B$表示磁感应强度，＄I$表示电流强度，＄L$表示导线在磁场中的有效长度，＄＼theta$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（＄＼theta ＝ 90^｛＼circ}＄），＄＼sin\theta ＝ 1$，安培力最大，＄F ＝ BIL$。
当电流方向与磁场方向平行时（＄＼theta ＝ 0^｛＼circ}＄或$180^｛＼circ}＄），＄＼sin\theta ＝ 0$，安培力为零，＄F ＝ 0$。
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：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。
需要注意的是，安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面。
四、实验探究安培力的装置1、电源：提供稳定的电流。
2、导线：通常使用金属直导线，以便于测量长度和观察受力情况。
3、磁场产生装置：可以是永磁体或电磁体，用于提供匀强磁场或非匀强磁场。
4、力的测量装置：如弹簧测力计、电子秤等，用于测量导线所受安培力的大小。
五、实验步骤1、安装实验装置将磁场产生装置放置在水平桌面上，确保磁场方向与桌面平行。
将导线通过电源连接，并使其部分处于磁场中。
2、调整电流大小通过改变电源的输出电压或调节电阻，改变通过导线的电流大小。
3、测量安培力使用力的测量装置，测量在不同电流大小和磁场强度下，导线所受安培力的大小。
4、改变导线在磁场中的长度保持电流和磁场不变，改变导线在磁场中的有效长度，测量安培力的变化。
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
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。
探究安培力练习题整理
让知识带有温度。
探究安培力练习题整理
探究安培力练习题
一、安培力的方向
1．磁场对电流的作用力称为________．
2．通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用__________定则来推断：伸开__________手使大拇指跟其余四指______，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让__________垂直穿入手心，并使伸开的四指指向________的方向，那么大拇指所指的方向就是______________________________的方向．
二、安培力的大小
1．物理学规定，当通电导线与磁场方向______时，通电导线所受安培力F跟________和______的乘积的比值叫做磁感应强度；用B 表示，则B＝________.
2．磁感应强度B的单位是____________，符号是____．其方向为______，是____量．
3．假如磁场的某一区域里，磁感应强度大小和方向到处相同，这个区域的磁场叫做______．
4．在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的'状况下，电流所受安培力F＝________.
三、磁通量
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千里之行，始于足下。
1．磁感应强度B与面积S的______叫做穿过这个面的磁通量，用表示，则有＝________，其中S为垂直______方向的面积．
2．磁通量的单位是________，符号是______.
【探究安培力练习题】
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探究安培力
一、学以致用 我们曾经提到： 互相平行的两条通电直导线，当通以同向电 流时相互吸引，而通以反向电流时会相互 排斥，试用本节课的知识解释。 二、展望新课 1.如何提高电磁炮的威力，即安培力如何计 算？ 2.安培力在我们的生产、生活中有什么应用？
作业
书本84页练习2 资料67页
§3.3探究安培力
授课老师：
1、问题1：安培力的方向可能与哪些因素有 关？ 2、 猜想：磁场方向、电流方向
3、实验方法：控制变量法 ⅰ保持磁场方向不变，改变电流方向 ⅱ保持电流方向不变，改变磁场方向
实验验证
（1）实验器材：电源、导线和开关、磁铁、金属棒 （2）实验现象 实验次数 1 2 磁场方向 竖直向下 电流方向 流出 流入 安培力方向 纵截面图 向右 向左 F
•
I
I
F
F
•
I
F
F
×
问题2：F与B、I存在什么关系？ F⊥B F⊥I F⊥B、I所决定的平面 思考： B
I 当磁场方向与电流 （直导线）方向平 行时，直导线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受 安培力（即F=0）
小结： 实验方法：控制变量法
左手定则：
1.伸开左手，使大拇指跟其余 四指垂直，并且都跟手掌在同 一个平面内； 2.让磁感线垂直穿入手心；
⊙ B I FB I
×
3 4
竖直向上
流出 流入
向左 向右
F
⊙ B I
× F
B
I
判断安培力的方向
左手定则
1.伸开左手，使大拇指跟其余 四指垂直，并且都跟手掌在 同一个平面内； 2.让磁感线垂直穿入手心；
3.四指指向电流的方向；
4.大拇指所指的方向就是通电 导线所受安培力的方向。
5.4探究安培力
课时计划（3）左手定则：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，让磁感线 从掌心进入，使四指指向电流的方向 ，这时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。
思考与讨论：上述实验结果与左手则得到的结论是否一致？提示：一致2、实验探究2、安培力的大小（1）实验探究过程：a 、提出问题：安培力F 的大小与电流I 、导线长度L 、磁感应强度B 的定量关系？b 、制定计划、设计实验思考与讨论1：怎样控制和改变E 形导线中电流的大小？如何改变磁场中受力的通电导线的长度？用怎样的电路来控制和改变螺线管中磁感应强度B 的大小？如何显示安培力的大小？提示：①将E 形电路连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变E 形电流的大小，通过电流表显示电流的大小②通过拨动E 形导线的转换开关，选择导线的有效长度。
③将螺线管连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变螺线管电流的大小，通过电流表显示电流的大小，利用电流表的示值可表示螺线管中的磁感应强度的大小，因为螺线管I B 。
④通过挂钩处钩码的质量，计算其重力值，根据等臂杠杆平衡条件得安培力为F=G 。
思考与讨论2、：怎样设计实验电路？提示：将电流天平的左侧接线柱与左侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联；右侧接线柱与右侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联； 思考与讨论3：采用什么实验方法？实验步骤如何？利用控制变量 法进行实验，实验步骤如下：①保持导线的长度L 和螺线管中的磁感应强度B 不变，改变通电导线的电流，分别记录导线电流I 对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与导线电流I 的关系。
②保持导线的长度L 和通电导线的电流I 不变，改变螺线管中的磁感应强度B ，分别记录磁感应强度B 对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与磁感应强度B 的关系。
③保持螺线管中的磁感应强度B 和通电导线的电流I 不变，改变导线的长度L ，分别记录导线的长度对应的安培力F 的大小，判断安培力F 与导线的长度的关系。