探究安培力_1-课件
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《探究安培力》课件
安培力的作用和意义
1 引发电磁感应
安培力是电动机、发电机等电磁设备的核心。
2 驱动电动机
安培力使得电动机的转子开始运动。
3 应用于磁共振成像
安培力用于生成强磁场，使磁共振成像成为可能。
安培力的定义和公式推导
安培力
安培力是电流通过导体所产生的磁场所引起的一种 力。
公式推导
根据洛伦兹力定律，安培力的大小公式为F = BIL。
《探究安培力》PPT课件
探索安培力的作用和意义，介绍安培力的定义、推导及其与磁场的关系。展 示典型安培力的实验演示以及应用在工业生产、电力场景和磁共振成像中的 作用。
安培力与国际单位
什么是安培？
安培是国际电流单位，用于 衡量电流强度。
国际单位符号
安培的国际单位符号是A， 原名国际安培。
安培力
安培力是由电流所产生的磁 场所引起的一种力。
3 电压稳定
安培力保持电压的稳定性， 确保电力供应的质量。
安培力在磁共振成像中的作用
磁共振成像（MRI）
安培力生成强磁场，用于磁共振成像中的信号检测 和图像重建。
医学应用
安培力在磁共振成像中被广泛应用于医学诊断和研 究。
洛伦兹力和安培力的区别
洛伦兹力
洛伦兹力是带
安培力是由电流通过导体所产生的磁场所引起的一 种力。
典型安培力的实验展示
1
安培环实验
通过安培环实验展示安培力的作用和稳定性。
2
螺线管实验
利用螺线管实验观察安培力对导线的影响。
3
电磁铁实验
使用电磁铁实验演示安培力的强大吸力。
安培力和磁场的关系
磁场线
安培力的方向与磁场线的方向相 互垂直。
探究安培力课件
向上
4 垂直于纸面向 外
由实验可知，安培力的方向与磁场方向是什么 关系？与电流方向是什么关系？
结论:
安培力的方向既与磁场的方向垂直，又与 电流的方向垂直。
左手定则：
——伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都 跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心， 使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就 是通电导体所受安培力的方向。
F =BIL
上式表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方 向垂直时，电流所受的安培力F等于磁感应强度B、 电流I和导线长度L三者的乘积
我国的传统火炮是利用火药燃烧产生推力，作用 于弹丸进行加速的，它的缺点是弹射速度不高、有污 染、不安全，当今研制出一种新型的炮弹——电磁炮。 能将弹丸加速到8-10km/s(火炮仅为2km/s)，预计将 来电磁炮弹丸的速度将达到100km/s，快如流星的电 磁炮终将取代传统的火炮，成为21世纪的主力大炮， 在未来战场上发挥神威。 电磁炮的原理如图：
运用左手定则判定实验中各 种情况下所受安培力
例1、试用左手定则判断导线所受安培力的方向 B
I
B
a b
I
×
× × × ×
× × × ×
× × × ×B
c d
I
I
B
【答案】
B
I
F
a
F
B
b
I
×
× × × ×
F
I× × × ×
× × × ×
c
I
B
不受力 B
d
例2、图中已知安培力方向、磁场的方向、电流的方 向中的两个，试标出第三个的方向
小结
一、安培力方向
左手定则判定
二、安培力的大小： F = BIL 磁感应强度：1、定义 2、表达式：
初中八年级(初二)物理课件 探究安培力.ppt
6.通电螺线管的磁感
线分布与判断方法
N
S
S
N
(2)要熟记常见的几种磁场的磁感线：
如图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是 环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场， 试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．
四、安培分子环流假说以及磁现象的本质 1、安培分子环流假说
2、磁现象的本质 磁体的磁场与电流的磁场一样，都是由
A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点，向东偏转 C．相对于预定地点，稍向西偏转 D．相对于预定地点，稍向北偏转
北
B
西
东
南
13.某地的地磁场大约是4.0×10-5 T，一根长为 500m的电线，电流为10A，该导线可能受到的 安培力是 A．0.5N B. 0.1N C. 0.3N D. 0.4N
安培力增大，于是F与（IL)的比值变大了，故该比 值的大小反映了磁场的强弱
磁感应强度
1.物理意义： 描述磁场的力的性质的物理量
2、定义： 3.定义式：
垂直于磁场方向的通电导线，所受的安
培力F，跟电流I和导线的长度L的乘积
的比值叫磁感强度 B=F/IL
适用条件： 1）匀强磁场 2）L很短时的非匀强磁场
电荷的运动产生，这就是磁现象的电本质。
课本78页4题:
第三节 探究安培力
目标： 1、掌握安培力的概念 2、会用左手定则判断安培力的方向 3、会计算安培力的大小 4、理解磁感应强度的概念
1、磁场对电流的作用力称为安培力。 2、安培力的方向探究：
当导线与磁场平行时,安培力为零, F×
当二者垂直时+ ,安培力最大,安培力 方向如N 何?-
×F
S
F•
左手定则
探究安培力PPT精品课件
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
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向里
D．水平向外
答案：C
图5-4-4
5．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
解析：A项中接法，螺线管上端由安培定则知为N 极，MN中电流方向向右，由左手定则知MN垂直纸面 向外运动．
B项中接法使螺线管上端为S极，MN中电流由N到 M，由左手定则可判断B项正确．同理可知C项错误．
D项，当ac端为正极、bd端为负极时，同A项；当 ac端变为负极，bd端变为正极时，同B项；故D项正 确．
图5-4-1
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？
知识梳理
一、探究影响通电导线受力的因素 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_电__流__元__．
2．分析归纳：在实验中无论怎样改变 I、L 的数值，
IFL这一比值是_不__变__的__，说明IFL是反映磁场的性质，与放 入什么样的通电导体_无__关__．
(2)当通电导线与磁场方向垂直时，所受安培力 最大，Fmax＝BIL.
(3)当通电导线与磁场方向斜交时，其所受安培 力介于零和最大值之间．如图5－4－6所示．
图5-4-6 将B正交分解成B⊥＝Bsinθ和B∥＝Bcosθ，而B∥对电 流没有作用，在此种情况下，F＝B⊥IL即F＝BILsinθ.
(4)注意事项： ①公式适用于匀强磁场． ②弯曲导线的有效长度l，等于两端点所连直线 的长度(如图5－4－7所示)；相应的电流方向，沿l由 始端流向末端，因为任意形状的闭合线圈，其有效 长度l＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培 力的矢量和一定为零．
1-1安培力及其应用课件(30张PPT)
I1
I1
I2
×
F×
12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
I1
I1
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F12
F21
I2
I2
反向电流
例 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，
a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受
C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关
谢 谢！
圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，
安培力的大小不受磁场影响，线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方
向平行，表盘刻度均匀。
S
N
（4）优缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（量程小）。
要测较大的电流，必须进行改装。
磁电式电流表
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
（2）通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置)，受力平衡，由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢？
当线圈刚过平衡位置时，要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢？哪种方法更方便？
I1
I2
×
F×
12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
I1
I1
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F12
F21
I2
I2
反向电流
例 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，
a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受
C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关
谢 谢！
圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，
安培力的大小不受磁场影响，线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方
向平行，表盘刻度均匀。
S
N
（4）优缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（量程小）。
要测较大的电流，必须进行改装。
磁电式电流表
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
（2）通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置)，受力平衡，由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢？
当线圈刚过平衡位置时，要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢？哪种方法更方便？
安培力(精华版)ppt课件
37
13
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固
定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流
时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作
用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方
向时,通电直导线A所受的安培力方向水平
向右.
B
A
I
I
14
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时：
B I F
B F IL
F = ILB
怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
34
3 、在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑
平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，
在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电 动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平 面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器 的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
2A，方向从M到N
M I
B N
25
2 、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正
中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，
A 给导线通以由N向M的电流，则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
A．匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电
流I，三者在方向上一定互相垂直
(BDF)
B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定
C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定
D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F 垂直的平面内
E．若F与I方向确定，则B方向唯一确定
13
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固
定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流
时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作
用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方
向时,通电直导线A所受的安培力方向水平
向右.
B
A
I
I
14
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时：
B I F
B F IL
F = ILB
怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
34
3 、在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑
平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，
在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电 动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平 面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器 的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
2A，方向从M到N
M I
B N
25
2 、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正
中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，
A 给导线通以由N向M的电流，则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
A．匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电
流I，三者在方向上一定互相垂直
(BDF)
B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定
C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定
D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F 垂直的平面内
E．若F与I方向确定，则B方向唯一确定
安培力PPT教学课件
总结词
安培力是一个涉及磁场、电流和相对运动的基本物理现象。然而，尽管安培力的基本性质已经被研究了很长时间，但在实际应用中，尤其是在复杂环境和多物理场条件下，安培力的微观机制和演化过程仍存在许多未解决的问题。此外，现有的安培力调控方法往往局限于特定的材料和结构，缺乏普适性，这也限制了安培力在实际应用中的广泛使用。
安培力在电磁炉中的应用
加热原理
电磁炉利用安培力产生的涡流效应，将电能转化为热能，实现对锅具和食物的加热。
驱动电机
电动车的驱动电机利用安培力实现车辆的加速和减速，电机输出的转矩通过传动系统传递到车轮。
安培力在电动车中的应用
电磁制动器
电动车的电磁制动器利用安培力进行制动，通过在制动盘上产生制动力矩来实现车辆减速或停车。
通过实验数据验证安培力的计算公式：F=BILsinθ。
04
安培力的应用与案例
03
电动压缩机
电动压缩机使用安培力来驱动活塞运动，实现制冷剂的压缩和输送。
安培力在工业中的应用
01
直线电机
安培力驱动的直线电机能够实现精准的直线运动，广泛应用于机械加工、装配线等工业领域。
02
电磁起重机
利用安培力原理，电磁起重机可以轻松地提起和搬运重物，极大提高了工业生产效率。
安培力的定义
安培力的性质
安培力具有作用力与反作用力、共线性和左手定则等性质。
总结词
安培力是磁场对通电导线的相互作用力，满足牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反；通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的方向有关，当导线放置方向与磁场方向平行时，安培力为零；当导线放置方向与磁场方向垂直时，安培力最大。
根据安培力公式，我们可以计算出安培力的大小为：$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
安培力是一个涉及磁场、电流和相对运动的基本物理现象。然而，尽管安培力的基本性质已经被研究了很长时间，但在实际应用中，尤其是在复杂环境和多物理场条件下，安培力的微观机制和演化过程仍存在许多未解决的问题。此外，现有的安培力调控方法往往局限于特定的材料和结构，缺乏普适性，这也限制了安培力在实际应用中的广泛使用。
安培力在电磁炉中的应用
加热原理
电磁炉利用安培力产生的涡流效应，将电能转化为热能，实现对锅具和食物的加热。
驱动电机
电动车的驱动电机利用安培力实现车辆的加速和减速，电机输出的转矩通过传动系统传递到车轮。
安培力在电动车中的应用
电磁制动器
电动车的电磁制动器利用安培力进行制动，通过在制动盘上产生制动力矩来实现车辆减速或停车。
通过实验数据验证安培力的计算公式：F=BILsinθ。
04
安培力的应用与案例
03
电动压缩机
电动压缩机使用安培力来驱动活塞运动，实现制冷剂的压缩和输送。
安培力在工业中的应用
01
直线电机
安培力驱动的直线电机能够实现精准的直线运动，广泛应用于机械加工、装配线等工业领域。
02
电磁起重机
利用安培力原理，电磁起重机可以轻松地提起和搬运重物，极大提高了工业生产效率。
安培力的定义
安培力的性质
安培力具有作用力与反作用力、共线性和左手定则等性质。
总结词
安培力是磁场对通电导线的相互作用力，满足牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反；通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的方向有关，当导线放置方向与磁场方向平行时，安培力为零；当导线放置方向与磁场方向垂直时，安培力最大。
根据安培力公式，我们可以计算出安培力的大小为：$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
1.1安培力 课件-高中物理粤教版(2019)选择性必修第二册(共26张PPT)
电路实物图
电脑界面图
三、安培力的大小
1.表达式:
F=ILBsin θ
2.适用条件: 匀强磁场
3.理解:
• θ是导线与磁场方向的夹角
• F与B、I、L及θ均有关
• 对于弯曲导线，L是有效长度
L 等于连接两端点直线的长度，
相应的电流沿 L 由始端流向末端。
三、安培力的大小
3、解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是
二、安培力的方向
3、判断安培力方向的理论方法
弗莱明的理论方法：
将左手的大拇指、食指和中指
伸直，使其在空间中相互垂直
，食指方向代表磁场方向，中
指代表电流方向，那拇指所指
的方向就是受力方向。
二、安培力的方向
4、左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直且都与手掌共面；让
磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所
根据左手定则，可知金属棒受到
的安培力方向为水平向右。
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
电流大小为I。金属棒由干受到安培力作用而沿轨道向前滚动，
忽略金属棒与导轨之间的摩擦。
同学丙：适当增大金属棒中的电流。谁的建议可行？为什么？
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
分析：
导体棒作为研究对象
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
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You made my day!
我们，还在路上……
【答案】AD
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/12021/3/1M onday, March 01, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021 9:25:59 AM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/12021/3/12021/3/1M ar-211- Mar-21
第三节 探究安培力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
第三节 探究安培力 【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/12021/3/12021/3/1M onday, Mar知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/12021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月1日星期 一2021/3/12021/3/12021/3/1
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/12021/3/1Marc h 1, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/12021/3/12021/3/12021/3/1
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面
的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即：φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯（Wb）
第三节 探究安培力
【例题4】下列各种说法中，正确的是： A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小； B.磁感应强度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感应强度小； D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
即： B F IL
单位：特斯拉（T）
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
第三节 探究安培力 【例题3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面 夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感 应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω， 为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)
F
F
×F
F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力 【例题2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【答案】由左手定则作答。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
【猜想与验证】影响安培力的因素 ①磁场的强弱 ②电流的大小 ③电流的长度
磁感应强度——定量描述磁场强弱和方向的物理量。 物理学规定：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所 受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做磁感应强 度。用B表示。