高中物理安培力
高中物理知识全解 2.5 磁场中的力与运动
高中物理知识全解 2.5 磁场中的力与运动注意：左手生力，右手生电生磁。
一：安培力（磁场对充电导线的作用）①大小F (1)BILsin B I sin L B Lsin θθθθ==⎧⎪⎨⎪⎩安一般情况：与垂直即大小：为与的夹角，故为通电导线垂直于磁场方向的有效长度。
②方向方向：安培左手定则注意：安培力的大小和方向由多方因素所决定。
【特别是磁场B 的变化对安培力大小的影响极易忽略】1、安培力的大小与磁场B 的大小、电流I 的大小、导线的长度L 及L 与B 的夹角θ均有关。
2、安培力的方向与磁场B 的方向及电流I 的方向均有关；而电流的方向还与正、负电荷定向移动的方向有关。
【例题】如下图所示，金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上，棒ab 与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab 棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab 棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( )A ．摩擦力大小不变，方向向右B ．摩擦力变大，方向向右C ．摩擦力变大，方向向左D ．摩擦力变小，方向向左【例题】电磁轨道炮工作原理如下图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。
电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）A.只将轨道长度L 变为原来的2倍B.只将电流I 增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其它量不变解析：出射速度增加到原来的2倍，则加速度要增加到原来的4倍，设B kI =，则： 2BIL kI L a m m ==，故BD 正确。
【例题】如右图所示，两光滑的导轨（假设导轨无限长）水平放置，其间有一竖直向下的匀强磁场，在两导轨间垂直于导轨水平放置两根导体棒A和B，开始时A和B都静止，现给A施加一个水平向右的力使其向右运动，试分析此后A和B受到的安培力方向？解：由楞次定律可知闭合回路产生逆时针的电流，由左手定则可知导体棒A受到的安培力水平向左，导体棒B受到的安培力水平向右。
高中物理安培力的知识点
高中物理安培力的知识点安培力是学生学习无，高考物理需要学习到，在选择题中经常会考到这方面的知识点，下面店铺的小编将为大家带来关于安培力的介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理安培力的介绍安培力的大小⒈公式F=BILsinθ (θ为B与I夹角)⒉通电导线与磁场方向垂直时，安培力最大;⒊通电导线平行于磁场方向时，安培力为零;⒋B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度⒌式中的L为导线垂直于磁场方向的有效切割长度。
例如，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，导线的的等效长度为2r，安培力的大小就是BI*2r 。
安培力的方向⒈方向由左手定则来判断。
⒉安培力总是垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面，但B、I不一定是垂直关系。
洛伦兹力f向安培力F推导如果将上述的导线垂直放入磁场，那么每个电荷(基元电荷)受到的洛仑兹力为f=evB;我们依然取上述长为l的一段导线，其中的电荷总数量依然是N=nV=nSL;那么这段导线的所有电子的洛伦兹的合力为F=Nf=nSLevB;在这里我们补充一下，所有的洛伦兹力f的方向是一致的，因此合力就是Nf。
利用(2)中I的推导公式I=neSv;将其带入，则有F=BIL，这就是安培力的公式。
我们有这样的结论：杆件所受到的安培力是其内部大量粒子所受到的洛仑兹力的宏观表现。
洛伦兹力与安培力公式的比较洛伦兹力f=Bvq;其描述的是某个粒子的受力情况。
安培力F=BIL;其描述的是通电的杆件的受力情况。
通过公式的比较，我们应确定主思路：1利用微积分基本原理，建立起单独某个粒子与杆件内大量粒子之间的关系;2研究IL与vq之间的关系。
高中物理洛伦兹力的知识点介绍洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。
洛伦兹力f的大小等于Bvq，其最大的特点就是与速度的大小相关，这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。
我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。
洛伦兹力的大小⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力，以便于和安培力区分。
高中物理选择性必修二 第一章第一节 安培力
5.(安培力的叠加)如图14所示，材质相同、粗细均匀 的正方形导体框ABCD，垂直放置于匀强磁场中，将 CD两点接到电源两端，CD段受到的安培力大小为F， 则此时导体框受到的安培力的合3F
图14
12345
解析 均匀的电阻丝组成的正方形导体框，电阻丝
大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.下列
说法正确的是
A.a点的磁感应强度一定为零
B.b点的磁感应强度一定为零
√C.ef导线受到的安培力方向向右
D.cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外
图1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
解析 根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向 垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向 外，cd、ef中通有方向相反、大小相等的电流，但a点离cd较近， 故a点的磁场方向垂直纸面向里，a点的磁感应强度一定不为零， 故A、D错误； 根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相 同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向垂直纸面向外，b点的磁感 应强度一定不为零，故B错误； 根据左手定则可判断，ef导线受到的安培力方向向右，故C正确.
C.ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的
安培力
图10
√D.整个线框所受的安培力的合力为零
解析 根据左手定则可知ab边受到的安培力向左， A错误； ac边受到的安培力大小Fac＝BILac，ab边受到的 安培力大小Fab＝BILab，因为磁感应强度B和电流 I大小相等，且Lac>Lab，故ac边受到的安培力大 小大于ab边受到的安培力大小，B错误； 根据安培力大小的计算公式可知，线框三边受到的安培力的大小与三边 长度成正比，又根据左手定则可知线框三边受到的安培力的方向，易知 线框三边受到的安培力构成一个矢量三角形，因此整个线框所受的安培 力的合力为零，故ab边与bc边受到的安培力的合力大小等于ac边受到的 安培力大小，方向与之相反，C错误，D正确.
高二物理安培力知识点
高二物理安培力知识点安培力（Ampere Force），又称真空中的洛伦兹力（Lorentz Force），是指一个电荷在磁场中所受到的力。
在高二物理学习中，我们需要了解并掌握安培力的计算方法、性质以及与电流、磁场等相关的知识点。
本文将为大家介绍高二物理中与安培力相关的知识点。
一、安培力的计算公式安培力的计算公式为F = qvBsinθ，其中F表示安培力的大小，q表示电荷的大小，v表示电荷的速度，B表示磁感应强度，θ表示电荷速度与磁场方向之间的夹角。
二、安培力的性质1. 安培力与电荷的关系安培力与电荷的大小成正比，即当电荷q增加时，安培力F也相应增加。
2. 安培力与电流的关系电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，安培力与电流的大小成正比。
设导线长度为l，电荷在导线中的速度为v，电荷密度为ρ，则电流I = ρvl。
因此，安培力F与电流I也成正比。
3. 安培力与磁场的关系安培力与磁场的大小成正比，即当磁感应强度B增加时，安培力F也相应增加。
4. 安培力与速度的关系安培力与电荷的速度v的大小成正比，即当电荷速度v增加时，安培力F也相应增加。
5. 安培力的方向安培力的方向遵循右手定则：将右手从电荷正方向握住导线，在磁场方向上升的情况下，手指弯曲的方向即为安培力的方向。
6. 安培力的性质总结安培力与电荷、电流、磁场强度、速度之间有着一定的数学关系，根据具体情况可以通过计算公式来求解安培力的大小和方向。
三、安培力与磁场的应用1. 高斯枪高斯枪是利用安培力的原理来实现粒子的加速和磁聚焦。
通过在导弹中引入磁场，使得导弹内部飞行的粒子受到安培力的作用，从而达到加速的效果。
2. 电磁铁电磁铁是将电能转化为磁能的一种装置。
当电流通过电磁铁的线圈时，线圈周围会产生强磁场，而磁感应强度B与电流I成正比。
通过控制电流的大小，可以调节磁场的强度，从而实现对物体的吸附和释放。
3. 涡流制动涡流制动是一种利用安培力原理制动运动金属物体的方法。
高中物理—安培力
安培力知识点回顾一、磁场1、磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是_____存在。
2、磁体周围空间存在_____；电流周围空间也存在_____。
3、电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有_____作用【答案】客观；磁场、磁场；磁力二、右手螺旋定则右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向_____，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向【答案】一致三、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．1、疏密表示磁场的________．2、__________表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．3、开闭：是闭合的曲线，在_______由N极至S极，__________由S极至N极．磁线不相切、不相交、不中断。
注意：没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．【答案】强弱，每一点切线方向，磁体外部，磁体外部知识点讲解知识点一：安培力、左手定则法国物理学家安德烈-玛丽·安培在奥斯特的发现仅一周之后（1820年9月）就向法国科学院提交了一份更详细的论证报告，论述了两根平行载流直导线之间磁效应产生的吸引力和排斥力。
在这期间安培进行了四个实验，分别验证了两根平行载流直导线之间作用力方向与电流方向的关系、磁力的矢量性、确定了磁力的方向垂直于载流导体以及作用力大小与电流强度和距离的关系。
我们首先研究安培力的方向和哪些因素有关。
实验装置如下图所示，通过观察导体棒的运动方向表示安培力的方向。
问题1：磁场方向与电流受的磁场力方向有什么关系？问题2：改变电流的方向是否会引起磁场力方向改变？通过改变磁场方向和电流方向，我们可到导体棒运动的方向，见下图【思考】对于磁场、电流、安培力的方向关系，你能用简洁的方式表述吗？【概念解析】一、安培力：磁场对________________。
2024年高中物理选修基本概念安培力教案
2024年高中物理选修基本概念安培力教案一、教学内容本节课选自高中物理选修教材第三章第五节，主题为“安培力”。
详细内容包括安培力的定义、计算公式、安培力定律的应用，以及安培力在实践中的具体表现。
二、教学目标1. 让学生了解安培力的基本概念，掌握安培力的计算公式。
2. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。
3. 通过安培力的学习，使学生进一步理解磁场与电流相互作用的物理规律。
三、教学难点与重点重点：安培力的计算公式，安培力定律的应用。
难点：安培力方向的理解，安培力在复杂电流分布中的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场发生器、导线、演示用安培力实验装置。
2. 学具：计算器、笔记本、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用演示用安培力实验装置，让学生观察电流在磁场中受到力的现象，引发学生对安培力的兴趣。
2. 基本概念讲解（15分钟）介绍安培力的定义，阐述安培力与电流、磁场之间的关系。
3. 例题讲解（10分钟）讲解安培力的计算公式，通过典型例题，演示如何运用安培力解决实际问题。
4. 随堂练习（10分钟）让学生完成教材中的练习题，巩固所学知识。
5. 安培力定律的应用（10分钟）分析安培力定律在实际应用中的例子，如电动机、发电机等。
梳理本节课所学内容，强调重点，解答学生疑问。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：已知电流和磁场，求安培力的大小和方向。
（2）应用题：分析电动机中安培力的作用。
2. 答案：（1）安培力大小：F = BILsinθ，其中B为磁场强度，I为电流大小，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角。
（2）安培力方向：根据左手定则判断。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对于安培力的概念和计算公式掌握情况良好，但部分学生对安培力方向的理解仍有困难，需要在课后进行个别辅导。
2. 拓展延伸：引导学生了解安培力在高新技术领域的应用，如磁悬浮列车、磁流体发电机等，激发学生的学习兴趣。
安培力所有公式及推导
安培力所有公式及推导（最新版）目录一、安培力的基本概念二、安培力的相关公式三、安培力的推导过程四、安培力的应用举例五、安培力与机械效率的关系正文一、安培力的基本概念安培力是指电流在磁场中所受的力，它的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。
磁场对运动电荷有力的作用，这是从实验中得到的结论。
同样，当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用，也是从实验观察中得知。
当电流方向与磁场平行时，电荷的定向移动方向也与磁场方向平行，所受洛伦兹力为零，其合力安培力也为零。
二、安培力的相关公式1.基本公式：WFS2.重力做功：GmgH3.摩擦力做功：WNfS4.求有用功：w 有 gh5.求总功：w 总 fs6.求机械效率：w 有 w 总 ghfsghf(nh)gnf7.功力距离，即 WFs（功率）：功/时间，即 P=wt三、安培力的推导过程安培力的推导过程比较复杂，涉及到磁场、电流、洛伦兹力等多个因素。
安培力是与导线中的电流方向垂直，与导线的运动方向并不一定垂直，一般遇到的情况大多是在同一直线上的，所以安培力做功不为零。
四、安培力的应用举例安培力在实际应用中非常广泛，例如在电力传输、电磁制动、磁悬浮列车等方面都有应用。
在电力传输中，安培力可以用来计算输电线路的损耗；在电磁制动中，安培力可以用来实现制动；在磁悬浮列车中，安培力可以用来实现列车的悬浮和推进。
五、安培力与机械效率的关系安培力与机械效率的关系可以通过公式 w 有 w 总ghfsghf(nh)gnf 来表示。
其中，w 有表示有用功，w 总表示总功，gh 表示重力势能，fsghf(nh)gnf 表示摩擦力所做的功。
2024年高中物理安培力课件
2024年高中物理安培力课件一、教学内容本课件基于2024年高中物理教材，涉及第十二章“电磁感应”中的第三节“安培力”。
详细内容包括：安培力定律的推导，安培力大小的计算，安培力方向判定，以及安培力在实际应用中的案例分析。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力定律，理解安培力与电流、磁场之间的关系。
2. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力，提高学生的物理思维。
3. 使学生了解安培力在科技发展中的应用，激发学生学习物理的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点：安培力方向判定，安培力大小计算。
教学重点：安培力定律的理解与应用。
四、教具与学具准备1. 教具：磁铁、电流表、导线、滑动变阻器、电源等。
2. 学具：笔记本、教材、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示磁铁吸引铁钉的现象，引导学生思考磁场与电流之间的关系。
2. 知识讲解：（1）安培力定律的推导：引导学生回顾磁场对电流的作用，进而推导出安培力定律。
（2）安培力大小的计算：讲解安培力公式，并通过例题讲解如何应用公式计算安培力。
（3）安培力方向判定：通过右手螺旋法则，让学生掌握判定安培力方向的方法。
3. 随堂练习：布置一些有关安培力计算的题目，让学生当堂练习，巩固所学知识。
4. 案例分析：分析安培力在实际应用中的案例，如电动机、发电机等，让学生了解安培力在科技发展中的重要作用。
六、板书设计1. 安培力定律公式：F = BILsinθ2. 安培力方向判定：右手螺旋法则3. 安培力应用案例：七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：已知电流和磁场，求安培力的大小和方向。
（2）应用题：分析安培力在生活中的应用实例，并说明其原理。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生课后查阅资料，了解安培力在科技发展中的其他应用，提高学生的学习兴趣。
重点和难点解析1. 安培力定律的推导和公式理解。
2. 安培力方向判定方法的掌握。
3. 安培力在实际应用中的案例分析。
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磁感应强度的大小
磁感线的疏密
特斯拉（T）
磁感应强度的方向
磁场的方向
小磁针在该高点中物理N安极培力的受力方向
一、磁感应强度（B） 磁感应强度有大小也有方向，所以是
矢量。如果某点处于多个磁场中则该点的 磁感应强度遵循平行四边形的叠加原理。
两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通相同 强度的电流，方向如图所示，那么两电流在垂直 导线平面所产生的磁场方向向内且最强的区域是
A． 把电流强度增大到某一值 B． 把电流强度减小到某一值 C． 使电流I反向 D． 使磁场B反向
高中物理安培力
解析 根据电流方向和所给定磁场方向的关系 ，可以确定通电导线所受安培力分别如图所示 ．
又因为导线还受重力G和支持力FN，根据力的平衡知，只有
A、C两种情况是可能的，其中A中F＝mgsin α，则B＝mgIsLin α，
C中F＝mgtan
观察受力方向是否改变。
2、上下交换磁场的位置以改变磁场 的方向，观察受力方向是否变化。
3、请画出这四种情况的磁场、电流和导线受到的力的 正视图
I
F FI
FI
B
B
B
高中物理安培力
I
F
B
探究1：我们把通电导线在磁场中受到的力
叫做什么力？ 安培力
探究2：通电导线在磁场中所受安培力的 方向跟磁场方向，电流方向之间有怎样 的关系呢？你能用简洁的方法表示这个 关系吗？
o
X(F)
F
向安
，培
即力
垂方
直向
平 面 。
于 电 流 和
垂 直 于 电
磁流
场和
所磁
在场
的方
高中物理安培力
【例1】判断下列图中安培力的方向
B F
B I
F I
α
α
B
B
F I
BI
30 F °
高中物理安培力
B
F
I α
强调：应用安培力应注意的问题
1、分析受到的安培力时,要善于 把立体图,改画成易于分析受力的平 面图形
2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
高中物理安培力
请画出磁场、电流和导线受到的力的正视图
B
B
a
F
..
b
B
B
B
F
×
高中物理安培力
拓展：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通 过磁场发生相互作用。在通以相同方向的电流时， 为什么相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论。
区别安培定则
与左手定则
探究：电流方向相反时，将 会怎么样？
总结：（二）安培力的大小
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂 直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电 流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
垂直时：F=BIL F
磁场方向与电流方向间的夹角θ时
B⊥
B
B
∥
（3）公式： F=I L B sinθ
高中物理安培力
安培力F，与电流I，还有 磁场方向，两两垂直
高中物理安培力
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；让磁感线从掌心穿入，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。
四指
大拇指 磁感线
电流
Y(B)
受力
B
I
穿手心 高中物理安培力
Z( I )
A.区域1 B.区域2 C.区域3 D.区域4
高中物理安培力
巩固练习
高中物理安培力
1、磁场的理解 2、安培力的计算
导与练P117 1,2,3
高中物理安培力
例， 一根长为0.2m的通以2A电流的导线， 放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到
磁场力的大小可能是（BCD ） A. 0.4N B. 0.2N C. 0.1N D. 0
高中物理安培力
二.安培力的大小
实验中：
（1）当通电直导线垂直匀强磁 场时，导线受到的安培力最大。
（2）当通电直导线平行匀强磁 场时，导线受到的安培力最小
探究：安培力的大小与什么有关？
电流大小、磁场中导线长短，磁场弱
二.安培力的大小
为了方便探究安培力的大小 与电流大小和导线长短的关 系，我们采取控制变量法。
5
2 0.7
总结：（一）在不同磁场中
F kIL
☻ 在不同磁场中，k不一样
怎么判断磁场的强弱？
比较不同的磁场中，相同的电流元所受到的力
k2比k1大，磁场2比磁场1强
磁场1 磁场2
F（N） IL(A·m) F（N） IL(A·m)
35 28 17.5 7 2.45
10 8 5 2 0.7
60 48 30 12 4.2
电流元：一段长为L的通电导线 中，电流与电线长度的乘积IL
在匀强磁场中，当磁场与通电导线垂直时，下面是通电导线 在不同的磁场中受力的情况
磁场1 磁场2
F（N） IL(A·m) F（N） IL(A·m)
35 28 17.5 7 2.45
10 8 5 2 0.7
60 48 30 12 4.2
10 8 高中物理安培力
高中物理安培力
如图3－4－8所示在匀强磁场中有下列各种形状 的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各 导线所受的安培力．
答案 A．ILBcos α B．ILB C. 2ILB D．2BIR E．0
高中物理安培力
1、安培力的平衡问题
高中物理安培力
巩固练习：
1.如图所示，在水平匀强磁场中，用两根 相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线 MN，导线中通以从M到N的电流I，此时 绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零， 下列方法中可行的是（ ）A
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中 受到的力
高中物理安培力
探究： （1）磁场对通电导线有没有力的作用 （2）猜想：
磁场对通电直导线的作用力同哪些 因素有关? （3）什么样的情况下，磁场对通电直导 线的作用力最大? 反之呢？
高中物理安培力
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，
10 8 5 高中物理安培力
2 0.7
总结：（一）在不同磁场中
F kIL
☻ 在不同磁场中，k不一样 怎么判断磁场的强弱？
比较不同的磁场中，相同的电流元所受到的力
k2比k1大，磁场2比磁场1强 k可以表现出磁场的强弱 电场的强弱用的是电场强度 E，磁场的强弱呢？ 磁场感应强度：B B F
I L 高中物理安培力
磁场感应强度的进一步了解 磁感线只能是定性的描述磁场的性质。
问题：能不能从定量的角度来描述磁场的性质呢？
“磁感应强度” 定量描述磁场的强弱与方向。
高中物理安培力
一、磁感应强度（B） 规 怎么定感比：线较穿条疏过数密垂等程直于感度于该应？磁处强从感的度量线磁？性的感的单应角位强度面度理积。解的磁磁