高中物理 5.4 探究安培力 课件(沪科版选修3-1).ppt

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1、第4课时探究安培力学习目标思维启迪1.探究影响通电导线所受安培力的因素．2.会用左手定则判断安培力的方向，并能应用安培定则解决有关问题．3.会用公式计算安培力的大小.电磁炮是一种理想的兵器．其原理如图所示，把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作用一个载流导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．弹丸体积虽小，但由于初速特别高，所以具有很大动能，足以穿透厚钢板．(如图5－4－1所示)要提高发射速度，就要增大炮弹的加速时间．你知道该怎么可以做到吗？图5-4-1课前自主学习一、探究影响通电导线受力

2、的因素1．在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL称作_______．知识梳理电流元不变的无关二、磁感应强度1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积IL的_____叫磁感应强度．它是表示磁场的强弱和方向的物理量，通常用字母B表示．比值3．物理意义：B是描述_____性质的物理量．4．单位：国际单位制中是_______，简称特，符号是T.5．B是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时N极的指向或N极的_____方向．三、安培力的方向1．安培力：__________在磁场中受到的力称

3、为安培力．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，它与静电力、摩擦力、重力、弹力等一样是一种性质力，不是按效果命名的力．磁场特斯拉受力通电导线2．用左手定则判断通电导线在磁场中受到的安培力的方向：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_____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．四、安培力的大小磁场中的通电导线，通常会受到安培力的作用，但并不等于“总是要受到安培力的作用”，安培力的大小不仅仅是由B、I、L三者决定，还与电流I和B之间的_____有关．电流夹角1．

4、当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线方向垂直时，所受的安培力最大：F＝____.2．当通电导线与磁感线不垂直时，如图5－4－2所示，电流方向与磁感线方向成θ角，通电导线所受的安培力为F＝_______.3．当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为__.图5-4-2BILBILsinθ0五、磁电式电流表1．构造：主要构件有蹄形磁铁、圆柱形铁芯、铝框、线圈、转轴、螺旋弹簧、指针、接线柱．2．工作原理：当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用．由左手定则可以判断，线圈左右两边所受的安培力方向相反，所以架在轴上的线圈就要_____．3．线圈转动时，螺

5、旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就越大，线圈偏转的角度越大，所以从线圈偏转的角度就能判断通过的电流大小；线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随之_____．转动改变基础自测A．随IL的乘积的增大而减小B．随F的增大而增大C．与F成正比，与IL成反比D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定解析：磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的，与放入其中的电流元无关，电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测，从而确定该点磁场的磁感应强度，因此本题答案为D.答案：D2．有一小段通电导线，长为1c

6、m，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上情况都有可能答案：C3．如图5－4－3所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽的水银接触．通电后，你预计会发生什么现象？怎样解释这个现象？解析：注意两个隐含条件：(1)柔软的弹簧——弹簧有伸缩性．(2)弹簧下端刚好与水银接触——弹簧很容易离开水银．图5-4-3答案：弹簧上下振动，电流交替通断．发生这种现象的原因是：弹簧通入电流时，弹簧各相邻线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使弹簧收缩，则电路断开；

7、电路断开后，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来状态，电路又被接通，这个过程反复出现，使得弹簧上下振动，电路交替通断．4．如图5－4－4所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外答案：C图5-4-45．关于通电直导线所受安培力F，磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是()A．F、B、I三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I

8、C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B答案：B课堂互动探究(1)在定义式中，通电导线必须垂