高二物理选修3-1第三章 第03节 探究安培力

有些事情，不谈是个结，谈开了是个疤。 失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。 拥有一颗无私的爱心，便拥有了一切。 创造机会的人是勇者。等待机会的人是愚者。 平时没有跑过千米，比赛时就难以进行一百米的冲刺。 古之学者为己（所谓为己之学），今之学者为人。——《论语·宪问》 在茫茫沙漠，唯有前时进的脚步才是希望的象征。 同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。 决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德 在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。——苏格拉底 君子坦荡荡，小人常戚戚。——《论语》 好习惯的养成，在于不受坏习惯的诱惑。 把自己当傻瓜，不懂就问，你会学的更多。 抛弃时间的人，时间也抛弃他。——莎士比亚 抛弃时间的人，时间也抛弃他。——莎士比亚 不要太在乎自己的长相，因为能力不会写在脸上。
a
I
b
思考
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘 内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上，然后 在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中，N 极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
(1) 猜想一下，盐水转动的方向． (2) 探究盐水旋转的原因．
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下 看逆时针旋转． (2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形 电极的如图所示的电流，由于磁场方 向向上，故盐水逆时针旋转．
电流方向：向外
受力方向：向左
左手定则：伸开左手，大拇指跟其余四指垂直，并且跟手掌在
同一平面内，让磁感线垂直穿过手 心，并使伸开的四指指向电
流方向，那么，大拇指所指的方向就是直导线所受安培力的方
例1.判断安培力的方向
B
F
F=0
I
I
B
B
F I
B I
F=0
B FI
BI
30F
°
例2.画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
B I
B I
BI
30°
0
0.02N 水平向右 0.02N 垂直导线，斜向左上方
2.如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平 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 （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
表盘的刻度均匀，θ∝I
3、当线圈中的电流方向发生变 化时，安培力的方向也随之改 变，指针的偏转方向也发生变 化，所以根据指针的偏转方向 ，可以知道被测电流的方向。
1.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
三、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）。
.
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？ 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.
教材：高中物理3-1（粤教版）
第三章《磁 场》第三节
课题：探究安培力
复习巩固 历史上最早发现电流的磁效应的人物是谁呢？
奥斯特：通电导线对磁针有力的作用 思考与讨论
反过来思考：磁针对通电导线有无力的作用？ 作用力与反作用力。磁场对通电导线也有力的作用— —安培力。
安培力：通电导线在磁场中受到的力
一、安培力的方向 演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受 力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁场 的方向，观察受力方向是否变化。
［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？
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
2、磁场对电流的作用力与电流成 正比，线圈中的电流越大，安培 力产生的力矩也越大，线圈和指 针偏转的角度也越大，因而根据 指针的偏转角度的大小，可以知 道被测电流的强弱。
实验4
记录4
电流的方向：垂直于纸面向外
实验结果
实验次数
磁场方向
1 向下
2
3 向上
电流方向 垂直于纸面向外 垂直于纸面向里
安培力的方向
结
演示1：磁场方向：向下 电流方向：向外
果
受力方向：向右 演示2：磁场方向：向下
分
电流方向：向内
受力方向：向左
析
演示3：磁场方向：向上
电流方向：向内
受力方向：向右 演示4：磁场方向：向上
安培力的方向与哪些因素有关？
实验记录与分析 1.实验装置简化图
2.实验结果记录表
实验次数
磁场方向
电流方向
1
垂直于纸面向外
向下
2 垂直于纸面向里
3
向上
4
垂直于纸面向外
安培力的方向
实验1
记录1
电流的方向：垂直于纸面向外
实验2
记录2
电流的方向：垂直于纸面向里
实验3
记录3
电流的方向：垂直于纸面向里
如果我们能够勇敢地去爱，坚强地去宽容，大度地去为别人的快乐而高兴，明智地理解身边充满爱意，那么我们就能够取得别的生物所不能取 得的成就。 未经一番寒彻骨，哪得梅花扑鼻香。 有两种人是忘不了的，一种是你爱的人，再就是你恨的人，不过往往他们是同一个人。 成功就是把复杂的问题简单化，然后狠狠去做。
通电直导线与磁场方向不垂直 的情况怎样处理？ 把磁感应强度B分解为两个分量：
垂直 B1=B sinθ 平行 B2=B cosθ
平行于导线的分量B2不对导线产生作用力， 通电导线所受作用力仅由B1决定
F=I L·Bsinθ
S I
N
B
B1
θ B2θ
I
说明： 安培力大小公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场 问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可怎样概括？ 问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。
F F
平面图－－侧视图
思考：平行通电导线间是相互吸引还是相互排斥？
结论: 1.同向电流相互吸引 2.反向电流相互排斥。 试利用左手定则分析他 们之间的作用力
同向电流
F
F
反向电流
FF
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二、安培力的大小
S I
N
当B⊥I时
F＝ILB
S I
N
当B∥I时 F＝0
S Iθ
N
当B和I夹角为θ时，F的 方向？F的大小?