粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 安培力课文内容ppt课件

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 安培力课文内容ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了关键能力合作探究，课堂检测素养达标，课时作业巩固演练，通电导线，大拇指，ILB，ILBsinθ，提示变化变化，答案如图所示，要点2安培力的大小等内容，欢迎下载使用。

必备知识 自主学习
[知识梳理]一、安培力的方向1．安培力：磁场对 的作用力。2．左手定则：伸开左手，使大拇指与四指垂直，且都与手掌在同一个平面内。让磁感线垂直穿入 ，并使 指向电流的方向，这时 所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
二、安培力的大小1．通电导线方向与磁场方向垂直时，安培力最大，F＝ 。2．通电导线方向跟磁场方向平行时，安培力最小，F＝ 。3.通电导线中的电流方向与磁场方向夹角为θ时，把磁感应强度B分解为与电流方向垂直的分量B⊥和与电流方向平行的分量B∥，如图所示，则B⊥＝Bsin θ，B∥＝Bcs θ。导线所受的安培力只是B⊥产生的，F＝ 。
[自主评价]1．判断正误(1)安培力的方向可能与磁场方向垂直，也可能不垂直。( )(2)通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用。( )(3)安培力的方向与导线方向一定垂直。( )(4)磁电式电流表中的磁场为匀强磁场。( )
2．情景思考(1)按照如图所示进行实验。 上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？
(2)在如图所示的探究安培力大小的有关因素的实验中，把导线垂直放入磁场(磁感应强度为B)中，得出的安培力F与导线长度L、电流大小I有怎样的关系？提示：(1)受力的方向改变。(2)F＝BIL。
1．安培力F、磁感应强度B、电流I的关系(1)已知I、B的方向，可唯一确定F的方向。(2)已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向。(3)已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定。
2．安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别
3.两平行通电直导线的相互作用规律：同向电流互相吸引，反向电流互相排斥。
[解析]　根据左手定则，导体棒ab所受安培力方向垂直于导体棒斜向上，A正确；ab棒和磁场方向平行，不受安培力，B错误；ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向下，C错误；ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向左，D错误。[答案]　A
判断安培力方向常见的两类问题
针对训练1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线，则此导线(　　)A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力
解析：赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，画出此处磁场和电流的方向图如图所示，由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，选项A正确。 答案：A
2．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向。
解析：无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则。
提示：把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直，B1＝Bsin θ，另一分量与导线平行，B2＝Bcs θ(如图)，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。即F＝ILB1，将B1＝Bsin θ代入得：F＝ILBsin θ。 从右向左看时B与导线的关系
1．F＝BILsin θ适用于匀强磁场中的通电直导线，求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时，L为有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端，如图所示。
2．同样情况下，通电导线与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大；导线与磁场方向平行时，它不受安培力；导线与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于0和最大值之间。3．在非匀强磁场中，只要通电直导线L所在位置的各点B矢量相等(包括大小和方向)，则导线所受安培力也能用上述公式计算。4．当电流同时受到几个安培力时，则电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和。
[思路点拨]　(1)通电导线所受的安培力等于各段所受安培力的合力。(2)匀强磁场中弯曲导线的有效长度为Lad，等于连接两端点间的线段的长度。
科学态度与责任“电学中的牛顿”——安培安培最有影响的科学工作是在电磁学领域。他在得知奥斯特发现电流磁效应的实验后，第二天就开始实验，并有了新的发现。安培把导线绕成圆筒状，制成螺线管。尽管螺线管不是用铁丝而是用铜线绕成的，但是接通电源以后却能够吸引小铁钉。今天几乎任何电子仪器都离不开线圈，可见安培这一发现的重要性。
安培做了通电平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样，也会发生相互作用。他用不同形状的通电导线进行了许多精巧的实验，结合严密的数学推演，得出了关于两条通电导线之间相互作用力的大小和方向的公式。
[解析]　要使绳子的拉力变为零，加上磁场后，应使导线所受安培力等于导线的重力，且导线所受安培力向上。由左手定则可判断，所加磁场方向应垂直于纸面向里，故C正确。[答案]　C
1．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用。关于安培力的方向，下列说法正确的是(　　)A．安培力的方向一定与磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定与磁感应强度的方向垂直，但不一定与电流方向垂直C．安培力的方向一定与电流方向垂直，但不一定与磁感应强度方向垂直D．安培力的方向既与磁感应强度方向垂直，又与电流方向垂直
解析：安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，即垂直于磁场与电流决定的平面。但电流方向与磁场方向不一定垂直，故选项D正确。答案：D
2．如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是(　　)
解析：由左手定则可知，图A中炮弹受到的安培力向后，图B中炮弹受到的安培力向前，图C中炮弹受到的安培力为零，图D中炮弹受的安培力为零，故选B。答案：B
3.如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以(　　)A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流 D．使电流反向
解析：首先对MN进行受力分析，MN受竖直向下的重力mg，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力。处于平衡时：2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，C对。答案：C
4.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示。在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力(　　)A．大小不变，方向不变B．由零增大到最大，方向时刻改变C．由最大减小到零，方向不变D．由零增大到最大，方向不变
解析：设电流与磁场的夹角为θ，导体棒受的安培力为：F＝BILsin θ，其中θ从0增大到90°，sin θ由0增大到1，故安培力由零逐渐增大；根据左手定则，安培力垂直于电流方向和磁场方向构成的平面，方向一直不变，故A、B、C错误，D正确。答案：D
5.(新情景题)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　)