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《2019_2020学年高中物理第三章2磁场对通电导线的作用——安培力课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.磁场对通电导线的作用——安培力1.知道什么是安培力,通过实验感知通电导线与磁场方向平行和垂直时,安培力大小的特点.2.知道安培力的方向与电流和磁场的方向关系.3.会用左手定则判断安培力的方向.4.了解安培力在电动机中的重要应用.一、安培力1.概念:磁场对通电导线的作用力叫安培力,它是安培于1820年首先发现的.2.大小:实验表明(1)当通电导线与磁场方向平行时,导线所受安培力为零.(2)当通电导线与磁场方向垂直时,磁场对通电导线作用力的大小与导线长度和电流大小都成正比,用公式可表示为F=BIL,其中B与导线所在位置的磁场强弱有关.3.方向(1)判断:左手定则,即伸出左手,四指并拢,
2、使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向沿电流方向,则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向.(2)特点:通电导线在磁场中所受安培力的方向,既与电流方向垂直,又与磁场方向垂直,即垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面.磁场、电流和安培力三者的方向一定两两垂直吗?提示:不一定.安培力的方向与电流、磁场的方向一定垂直,而磁场与电流的方向关系由导体怎样放入磁场决定.二、电动机——安培力的重要应用1.原理:利用磁场对通电线圈的安培力使线圈在磁场中旋转.2.作用:把电能转化为机械能.3.分类(1)直流电动机:由磁场、转动线圈、滑环、电刷及电源组成,滑环在
3、其中起了一个换向器的作用.(2)交流电动机:如家用电风扇、洗衣机、抽油烟机等都是交流电动机.探究一探究二安培力的方向1.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面,在判断安培力方向时首先确定磁场方向和电流方向所确定的平面,从而判断出安培力的方向在哪一条直线上,然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.2.已知电流和磁场的方向时,可唯一确定安培力的方向.而电流、磁场的方向间没有因果关系,所以,已知安培力的方向和磁场方向时,电流的方向不唯一.3.由于磁场、电流和安培力的方向关系在三维立体空间中,所以解决该类问题时,应具有较好的空间想象力.如果是在立体图中,还要善于把立体图转换成平
4、面图.探究一探究二安培力作用下导体运动方向分析1.分析思路(1)安培力是磁场对电流(通电导体)的作用力,因此要清楚导体所在位置的磁场方向及分布情况,并画出磁感线分布图.(2)用左手定则判断导体受到的安培力的方向.(3)根据导体的受力情况判断导体的运动方向.探究一探究二2.几种常用方法探究一探究二【例题1】某同学画的磁场B、电流I和安培力F的方向关系如图所示,其中正确的是()解析:由左手定则可知,选项A中导体受力向上,选项B中导体受力方向垂直磁场方向向左上方,选项C中导体不受力,选项D中安培力垂直导体棒向左上方.答案:A反思(1)应用左手定则时,四指指向电流方向,大拇指指向安培力方向,但
5、磁感线不一定要垂直穿过掌心,磁感线的方向要与大拇指垂直,不一定与四指垂直.(2)判断磁场力时用左手,判断电流磁效应时用右手(左力右电),应避免混淆.【例题2】如图所示,把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线通过电流I时,如果只考虑安培力的作用,则从上往下看,导线的运动情况是()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,同时上升解析:第一步:电流元受力分析法把直线电流等效为OA、OB两段电流元,蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反,如图甲所示.可见从上往下看时,导线将逆时针方向转动.第二步:
6、特殊位置分析法取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析,如图乙所示.根据左手定则判断安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时向下运动.答案:C反思(1)判断安培力作用下物体的运动方向,要根据具体问题选择合适的判断方法.(2)利用电流元分析法,要在合适的位置选取电流元.(3)若磁感应强度方向与电流方向不垂直,可将磁感应强度B分解为与电流垂直分量和平行分量.
