高二物理课件-《安培力》课件最新
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三、安培力 ⑴ 安培力的大小： F＝BIL 公式的适用条件：导线与磁场方向垂直 匀强磁场 （或非匀强磁场中的很短的通电导线） ⑵ 安培力的方向：垂直于磁感线和导线所在平面 左手定则
B1
B2
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，给 导线通以由N向M的电流，则： A. 磁铁对桌面的压力减小，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 D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用
F
如图所示，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）
F B= IL
2. 注意点： ⑴ B反映了磁场本身的力的特性，与放入的通电导线无关 ⑵ B 的单位：特斯拉；符号T ⑶ B的大小：反映了磁场的强弱 ⑷ B的方向：就是磁场中某点的磁场的方向 3. 匀强磁场：磁场区域中，磁感应强度的大小和方向 处处相同。 如两个异名磁极间的磁场；通电螺线管内部的磁场
第二节 安培力 磁感应强度
一、决定安培力大小的因素 1. 与磁场和电流的夹角有关 2. 与电流大小有关：F∝I 3. 与通电导线在磁场中的长度有关： F∝L 结论：F＝BIL F 或者 B= IL
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， 所受安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比 值叫做磁感应强度。
人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)(优质版)
1、电动机
❖
电动机使电能 转化为机械能， 是引发19世纪 第二次工业革 命的因素之一。
结构：磁场、 转动线圈、两 个半圆型的滑 环、电刷、电 源。
2、磁电式电表
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁
铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线 中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情
况将是( C )
怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
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）
【答案】R=0.2Ω
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面 水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电 流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上，
外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( BC )
A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬
挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线 圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内
通入如图所示的电流后，判断线圈如何 运动？
向左摆动
4.等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或 小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为 多个环形电流或条形磁铁。
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它 的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成 如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象
第1课 安培力(课件)高二物理(沪科版2020上海选择性必修第二册)
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培， 人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置， 观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。
F、B、I 方向关系 F
示意图 F
B I
B I
①安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和 磁场所在的平面
F = BIL1＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B
L1
B2
对有效长度的理解：
弯曲导线变成直导线L是垂直磁场方向的有效长度，不一定是导线实际长度。
L
L
L
若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。
2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向
垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射 程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称 为安培力。
通
电
判定方法：左手定则
导 安培力的方向
2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方 形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。
某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为( D )
A． 2BIL B．12nBIL C．nBIL D． 2 nBIL
3．(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T，一根长500
探究安培力的方向与哪些因素有关
交换磁极的位置， 观察受力方向是否改变。
改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。
F、B、I 方向关系 F
示意图 F
B I
B I
①安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和 磁场所在的平面
F = BIL1＝BILsinθ
(θ为B与I的正向夹角)
B1
B
L1
B2
对有效长度的理解：
弯曲导线变成直导线L是垂直磁场方向的有效长度，不一定是导线实际长度。
L
L
L
若是弯曲导线，可视为起点到终点的一条通电直导线。
2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向
垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。自然条件下炮弹速度可达近万m/s，射 程320km，杀伤能量32兆焦。
炮弹的发射是利用电磁系统中电磁场对炮弹导电底座的作用力。
炮弹的动力来源：磁场对电流的作用力！为了纪念安培，人们把通电导线在磁场中受的力称 为安培力。
通
电
判定方法：左手定则
导 安培力的方向
2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方 形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。
某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为( D )
A． 2BIL B．12nBIL C．nBIL D． 2 nBIL
3．(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T，一根长500
2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(粤教版)教学课件1.1安培力
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
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。
练习：请画出这四种情况导线受到的安培力的方向
F
I
B
F
I
F
B
I
I
B
F
B
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
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
A
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（右手）定则左手定则
左力右电
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
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： =
2.平行时：＝0
垂直时： =
3. 磁场方向与电流方向间的夹角θ时
= sin
高中物理 选择性必修第二册 第一章 磁场
本课小结
1.知道安培力是磁场对通电导线的作用力，能运用左手定则来判断安培力的方向；
2.能根据安培定则和左手定则分析两根平行通电直导线间的相互作用；
3.能理解安培力的大小的表达式，并能进行简单的应用。
对左手定则的认识
安培力F，与电流I，还有磁场方向，两两垂直
四指
大拇指
磁感线
电流
受力
穿手心
Y(B)
B
高二物理安培力的应用PPT精品课件
直流电动机的运转过程：
常见的直流电动机：
【说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而
大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。
大型和超大型直流电机的生产和维修
大型和超大型直流电机的生
二、 磁电式电表
在强蹄形磁铁的两极间有一个固定的 圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以 转动的铝框，在铝框上绕有线圈。铝框 的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针 线圈的两端分别接在两个螺旋的弹簧上， 被测电流经过这两个弹簧流入线圈 【说明】
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的 力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角 度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀 辐射分布的，通电线圈不管转到什么 角度线圈的平面跟磁感线平行。当电 流通过线圈的时候，线圈上跟铁芯轴 线平行的两边受到的安培力产生力矩 使线圈发生扭转。同时，螺旋弹簧被 扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩。 其大小随线圈转动角度的增大而增大。直到上述两个力矩相平衡 线圈才会停下来。
安培力的应用
一、 直流电动机 【实验与探究】 1.直流电动机的结构 2.直流电动机的原理 3.直流电动机的启动 4.直流电动机转速的调节
【说明】 直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压很容易调
节它的转速，而交流电动机的调速就不太方便。因此，不少 需要调速的设备，都采用直流电电动机。如：无轨电车和电 气机车都是用直流电动机来开动的。
选择性必修二物理课件1.1安培力及其应用课件-高二物理同步精品课堂(鲁科版2019选择性必修第二册)
放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里
的电流I时，导线所受安培力的方向为( B )
A．向上
B.向下
C．向左
D.向右
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例题 将长为50cm，质量为10g的均匀金属棒ab两端用
两根相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里
的匀强磁场照顾你，当金属棒中通过0.4A电流时，弹
簧恰好不伸长，求：
四指指电流方向，
拇指指向即为安培力方向。
F总处置于B、I决定的平面，但B、I不一定垂直
判断下列通电直导线所受安培力的方向
I
B
判断下列通电直导线所受安培力的方向
I
B
3.大小
①B//I，F=0
②B⊥I，F=BIL
③B与I夹角为θ，F=BILsinθ
L为处在磁场中的有效长度
磁场于导线垂直时，弯曲导线与弯折导线
第一章 安培力与洛伦兹力
第1节 安培力及其应用
电动车和电钻是如何工作的？
因电受力使电动机转动
旧知回顾 磁场对通电导线有力的作用，这
个力的方向及大小有何特点？
接通电源，铝箔会
上下移动
会动的铝箔“天桥”
新课学习 一、安培力
1.概念：
磁场对通电导
线的作用力称
为安培力
2.方向：用左手定则判断
磁感线穿过左手掌心，
（1）匀强磁场的磁感应强度使多大？
（2）当金属棒通0.2A由a到b发电流时，
弹簧伸长1cm，如果电流方向由b到a，
而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？（取10/ 2 ）
概念
安培力及
其应用
公式
左手定则
安培力大小和方向的判断
高中物理课件安培力
当导线与磁场垂直时，安培力最大，为F = BIL；当导线与磁场平行时，安培力 为零。安培力方向垂直于B和I所决定的平面，且符合左手定则。
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
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：$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
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的最小值为________,
方向________.
N
B
F
X
mgsinθ=BIL
θθ
F
B=mgsinθ/IL
G
BX
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压
力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为
θ
_________, 方向________.
G
mg=BIL B=mg/IL
巩固练习
1、
F
N
S
（1）绳子拉力__变__大___
广州培英中学 喻 峰
一、安培力 二、应用安培力应注意的问题 三、判断通电导线在安培力作用下的
运动方向问题 四、处理导线受到安培力的一般思路
一、安培力
1.定义:磁场对通电导线的作用力称为安培力
2.大小: F=BIL
B垂直I
当I//B时， F最小为零，
当I⊥B时， F最大为BIL。
F=BILsinθ B和I成一夹角
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙
固定
×
×
×
F
×
×
×
同向相吸 异向相斥
F I
N
S
F
N
S
F
四、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持
力__变__小___
（力3_）_无_桌__面__对_(有磁,铁无的). 摩擦
F
N
S
桌面对磁铁的摩擦力
_有______(有,无) 方向_水___平__向_. 右
2、如图所示:在磁感强度为2T的匀强磁场中,一 与水平面成37度角的导电轨道,轨道上放一可 移 动的金属杆ab，电源电动势为£=10伏,内阻r=1 欧,ab长L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦 因数 u=0.1,求接在轨道中的可变电阻R在什么范 围内, 可使ab杆在轨道上保持静止?(杆与轨道的 电阻不计)
B
a
X
θ
b
(1) 摩擦力沿斜面向上: mgsinθ =Fcosθ+f N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=（mg
(2) 摩擦力沿斜面向下 mgsinθ+f=Fcosθ N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
F=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)
N f
θ
X
F
θ
θ
G
X θ
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通
有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如 图所示,在竖直向上的磁场中静止，则 磁感应强度B为 _________.
X
θ
解：静止于斜面说明受力平衡
N θ
F=mgtgθ=BIL
X F B=mgtgθ/IL
θ
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
3.方向: F垂直与B和I所决定的平面
用左手定则判定
二、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
B
a
b
B
F
..
F=BIL
B
a
b
B
.
×
F F=BIL
B
B
B
F
×
B
B
B
×
F
三、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题