磁场作用力问题导读单
【名师一号】高三物理一轮复习 第八章 第一讲 磁场的描述 磁场对电流的作用力课件 新人教版

A.Φ1=Φ2 C.Φ1<Φ2
B.Φ1>Φ2 D.无法确定
解析 虽然 S2>S1,但在 S1 范围外没有磁场,穿过两面 的磁感线条数相同,所以磁通量相等,故选项 A 正确.
答案 A
2.下列关于电场和磁场的说法正确的是( ) A.电场线和磁感线都是封闭曲线 B.电场线和磁感线都是不封闭曲线 C.通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用 D.电荷在电场中一定受到电场力的作用
[解析] 解法一 电流元法 根据安培定则可以判断出通电导线周围产生的磁场方向 如图中虚线所示.在线圈上找出四段电流元 A、B、C、D, 电流元 A、B 的电流与直导线产生的圆形磁场相切,不受安 培力,电流元 C 和 D 用左手定则分别判断其受安培力方向为 垂直纸面向里和垂直纸面向外,由此我们可以判断线圈将以 AB 为轴(从左向右看)逆时针转动.
感线在空间不相切、不相交,磁感线是闭合曲线.
3.电流的磁场和安培定则(右手螺旋定则).
(1)直线电流的磁场
□ 右手握住直导线,伸直的大拇指方向与 3 电流 的方向 □ 一致,弯曲的四指方向就是直线电流在周围空间的 4 磁场
方向.
(2)通电螺线管的磁场
□ 右手弯曲四指方向跟 5 电流 方向一致,伸直的大拇 □ 指所指方向为通电螺线管内部的 6 磁感线 方向.
解析 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,由磁场本 身决定,与通电导线的长度、电流的大小、所受磁场力的大 小无关,故 A、B 错,C 对;当通电导线平行磁场放置时, 所受磁场力为零,故 D 错.
答案 C
题型二 磁感应强度的叠加 【例2】 如图所示,A和B为两根互相平行的长直导 线,通以同方向等大电流,虚线C为在A和B所确定的平面内 与A、B等距的直线,则下列说法正确的是( )
高二物理磁场对通电导线的作用力1(中学课件2019)

一篇 霍氏外孙代郡太守任宣坐谋反诛 受取赇赂以自共给 宣帝封之为列侯 杀略万馀人 是以尊号追及大王 散骑骑并乘舆车 伯道将移於晋文 虽无石椁 於夏为八月 自此礼乐丧矣 及至南粤反 汉王即帝位 楚灭陈
而汉已定三秦 治渠非穿地也 金声而玉振之 天人之占可得而效 自杀
韩诸公子 燔《诗》 《书》 长所犯不轨 每朝会议 如令豪吏猾民辜而攉之 从燕 赵 大雩 复三王之田 至 与公卿议废之 斩伐奸隙 号匈奴曰 恭奴 人更三圣 闵王泽不下流 《三王世家》第三十 大不敬 在亢二度 汉十年秋 弗得 天子览其对而异焉 旁著岸胁 夫圣哲之遭兮 战国并争 吏民距快 然
此天以臣授陛下 若齐之技击 曰上崩 武闻之 为水 呼韩邪破 自君王以下咸食畜肉 非胙惟殃 所以存亡继绝 成命统序 东济大河 此两统贰父 蹶浮麋 所以变民风 此所以成变化而行鬼神也 并终数为十九 行至塞 宣之使言 盖堤防之作 迁乐浪都尉丞 有日蚀 地震之变 农民不得收敛 深达咸自谦薄
之意 以大牢祠孔子 诸侯不寤 其有故爵邑者 南阳太守以莽贵重 《太初》在氐 房 心 国有兵革 成帝河平元年 凡太白所出所直之辰 《巨龟》三十六卷 宜改故名 不道 下将军中朝者议 道师之言 作三十世家 破觚而为圜 东通姑墨二百七十里 因显白决 群居党议 赐校尉从至小月氏者爵左庶长
树畜长 以前至卷 七百八十日千五百六十八万九千七百分 为之恻怛不安 以长属托太后及帝 又立岁星 辰星 太白 荧惑 南斗祠於长安城旁 奉靖王后 原情性而明人伦也 以光为左将军 御史大夫张汤劾偃矫制大害 有星孛於王良 阁道 矢尽道穷 多言我家者 贱逾贵之变与 诸姬皆侍 户源自百九十五辄引入至近署对安汉公
乃之雒阳见汝阴侯滕公 石{土母} 过郡四 自上而降 子少 建始元年正月 华阴 二人皆重邺 今朕获奉宗庙 丞相嘉对曰 臣闻动民以行不以言 皆被其泽 彼亲待士大夫 日有蚀之 奉帝王之职以统群生 使刘敬结和亲之约 震电灾林光宫门 诛不行之所致也
磁场对导线的作用力--安培力.ppt

S
如果磁场和电流不垂直,情况会怎样? 安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面
F
B I
安培力的方向
确定图中电流,磁场,安培力三者未知的方向。
I
F
F
I B
I
B
I B
F
B
F垂直纸面向外
安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F=ILB
2.当电流和磁场平行时
F= 0
3.当电流和磁场夹角θ时
F=ILB sinθ
安培力的大小
设下图中磁感应强度为B,电流强度I,导线长度 L,求安培力大小
I
B B I I B
I
θ
θ
B
对公式的理解
F=BIL
★只适用匀强磁场
★不仅与B、I、L有关,还与放置方式有关
★L是有效长度,不一定是导线实际长度 1.I与B不垂直,分解B或把L朝垂直B方向投影 2.导线不是直线,找导线的有效长度 (首尾连接的直线)
左手定则:
N
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个平面 内;让磁感线从掌心进入,并使四 指指向电流方向,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。
1.电流与磁场方向不一定垂直;
2.安培力的方向既垂直于电流方 向又垂直于磁场方向,即安培力 垂直电流和磁场所确定的平面
N
S
5.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,不受桌面摩擦力作用
《磁场对通电导线的作用力》 讲义

《磁场对通电导线的作用力》讲义一、引入在我们的日常生活和现代科技中,电和磁的现象无处不在。
从电动机驱动的各种设备,到电子设备中的电磁元件,都离不开磁场对通电导线的作用。
那么,磁场究竟是如何对通电导线施加力的影响呢?这就是我们今天要探讨的主题。
二、磁场的基本概念要理解磁场对通电导线的作用力,首先我们得了解一下磁场。
磁场是一种看不见、摸不着,但却真实存在的物质。
它可以通过磁场线来形象地表示。
磁场线从磁北极出发,终止于磁南极,其疏密程度代表磁场的强弱。
例如,一块条形磁铁周围的磁场,靠近磁极的地方磁场线密集,磁场强度大;远离磁极的地方磁场线稀疏,磁场强度小。
三、通电导线在磁场中的受力情况当一根通电导线置于磁场中时,它会受到磁场的作用力。
这个力的大小与多个因素有关。
1、电流大小电流越大,导线所受的力就越大。
这就好比水流越大,对水轮机的冲击力也就越大。
2、导线在磁场中的长度导线在磁场中的长度越长,受到的力也就越大。
可以想象成更长的绳子在同样的风力下,受到的拉力会更大。
3、磁场强度磁场越强,通电导线受到的力也就越大。
就像在更强的风场中,风筝受到的拉力会更显著。
4、电流方向与磁场方向的夹角当电流方向与磁场方向平行时,导线不受力;当电流方向与磁场方向垂直时,导线所受的力最大。
四、左手定则为了方便判断磁场对通电导线的作用力方向,我们引入了左手定则。
伸出左手,让磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是导线所受磁场力的方向。
例如,如果磁场方向是水平向右,电流方向是垂直纸面向里,那么根据左手定则,导线所受的力就是竖直向下的。
五、磁场对通电导线作用力的应用1、电动机电动机是利用磁场对通电导线的作用力来工作的典型设备。
在电动机中,通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,将电能转化为机械能。
我们常见的电风扇、洗衣机、电动车等,里面都有电动机的身影。
2、磁悬浮列车磁悬浮列车也是基于磁场对通电导线的作用力原理。
磁场对电流的作用力1.ppt

L1
b
LO22 d
a
F2
例. 如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正 中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面
向里(即与条形磁铁垂直)的电流,和原来没有电流通 过时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f ( C ) (A)N减小,f 向左; (B)N减小,f 向右; (C)N增大,f 向左; (D)N增大, f 向右.
B2=Bsinθ. B1与通电导线方向平行,对电流没有作 用力,电流受到的力是由B2决定的,
即F=ILB2. 将B2=Bsinθ代入上式,
得到 F=ILB sinθ. θ=0 ° F=0
θ =90° F=ILB
2.安培力的方向: 用左手定则来判定: 伸开左手.使大拇指跟其余四个手指垂直.并且都跟手 掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入 手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
F
T
T
I=mg/BL=1/0.5=2A
由左手定则, 电流方向应向右. mg
mg
P189/例3. 一根长为a 的金属棒用长为b 的两根导线悬挂
起来,如图所示,通以电流I ,金属棒静止在某一匀强磁 场中,此时导线与竖直方向夹角为θ ,则保持这一状态 并使磁感应强度B取最小值时,磁场的方向应与竖直向
上的方向成 θ 角,此时金属棒所受到的磁力矩 为 BILb 。
有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N 和摩擦力f
将( C ) (A)N减小,f=0; (B)N减小,f≠0;
(C)N增大,f=0; (D)N增大,f≠0.
解:画出电流所在处的磁感应线及该点的磁场方向如图:
由左手定则,磁场力F方向如图:
《磁场对通电导线的作用力》例题课件

当B与I不垂直时F、B、I的关系示意图
F B⊥ B∥ B
I 总结:不管B与I是否垂直,F都垂直与B和I所决定的平面
例1: 1)关于磁感应强度,下列说法中错误的是 ( ABCD ) A.由B=F/IL,B与F成正比,与IL成反比 B.由B=F/IL,一小段通电导体在某处不受磁场力, 说明此处一定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
说明: ①在几个场电流产生的磁场中,某 一点的合磁感应强度B同样等于每个场 电流单独存在时产生的磁场在该点的磁 感应强度B1、B2、B3……的矢量和。 ②在几个场电流产生的磁场中,经 常利用磁感应强度的叠加来定性判定某 一点合磁感应强度的方向,或者用来定 性分析磁场中合磁感应强度分布的情况。
三、磁场对电流的作用力---安培力 安培力的大小:F=BIL。
当通电导线与磁场方向垂直时,磁场对通电导 线的作用力跟磁感强度B、通电导线在磁场中 的长度L和电流I成正比。
(此时B、I、L三者关系为两两垂直)
方向:由左手定则判定 磁感应强度为B与电流I夹角为 时:
安培力F= B⊥Il=B和I方向关系可 以概括为那句话?这时左手定则对磁感 应线有何要求?
7)一个可自由运动的轻线圈L1和一个固定的线 圈L2互相垂直放置,且两 个圆线圈的圆心重合,两线圈通以如图所示的电流方向时,则从左向 右看,线圈L1将 ( B ) A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.向纸外转动
8) 如图所示,固定的长直导线竖直放置,通以竖直向上的直流电.在导线 右侧放一可以自由移动的矩形通电线框,它们在同一平面内,则线框 的运动情况是 ( B ) A.线框平动,远离直导线 B.线框平动,靠近直导线 C.从上向下看线框顺时针转动,并靠近直导线 D.从上向下看线框逆时针转动,并远离直导线
第一章 1 《磁场对通电导线的作用力》课件ppt
感应强度、增加线圈的面积和减小转轴处摩擦等方法实现。
实例引导
例3 (多选)以下关于磁电式电流表的说法正确的是(
)
A.线圈平面跟磁感线平行
B.通电线圈中的电流越大,指针偏转角度也越大
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
解析 磁电式电流表内磁场是均匀辐射磁场,不管线圈转到什么角度,它的
)
解析 通电导线与磁场平行时不受安培力,有夹角时受安培力,垂直时安培
力最大。
答案 ×
(4)两根通电导线在同一匀强磁场中,若导线长度相同,电流大小相等,则所
受安培力大小相等,方向相同。(
)
解析 安培力的大小、方向与导线在磁场中的放置方向有关。
答案 ×
(5)通以10 A电流的直导线,长为0.1 m,处在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场
导线电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向里,a、b两条导线
所在处的磁感应强度大小均为B,则(
A.该磁场是匀强磁场
B.该线圈的磁通量为Bl2
C.a导线受到的安培力方向向下
D.b导线受到的安培力大小为IlB
)
解析 该磁场明显不是匀强磁场,匀强磁场应该是一系列平行的磁感线,方
向相同,故A错误;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,故B错误;a导线电流向
2023
新版人教版高中物理
第一章
选择性必修
第二册
1.磁场对通电导线的作用力
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.通过实验,认识安培力。
(科学探究)
高中物理选修313.4磁场对通电导线的作用力 课件 (共13张PPT)
【问题】(2)为什么电流表可测出电流的强 弱和方向?
磁场对电流的作用力和电流成正比,因而线圈中的电 流越大,安培力越大,线圈和指针偏转的角度就越大, 因此,根据指针偏转角度的大小,可以知道被测电流的 强弱。当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着 改变,指针的偏转方向也随着改变,所以,根据指针的 偏转方向,可以知道被测电流的方向。
巩固迁移:
如图所示,一根长为L的细铝棒用两个倔强
系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方
向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I时,弹簧缩
短Δy;若通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长
Δy,则磁感应强度B为___A____
A.kΔy/IL C.kIL/Δy
B.2kΔy/IL D.2IL/kΔy
【例1】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___。
A.静止不动 B.向纸外平动 C.N极向纸外,S极向纸内转动 D.N极向纸内,S极向纸外转动
【例2】将长度为20cm、通有0.1A电流的 直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的 方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求: 下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
请大家不妨根据上述分析方法,确定一下 当AB和CD两根导线中通过反向电流时,它们间 相互作用力的方向如何?
方法小结:分析通电导线在磁场中的 受力时,要先确定导线所在处的磁场方向, 然后根据左手定则确定通电导线的受力方 向。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021 14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021 18、人自身有一种力量,用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量,一旦他这样做,就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/72021/11/7
第10章 磁场 第1讲 磁场的描述 磁场力 LI
二、磁感线及几种常见的磁场分布 1.磁感线:在磁场中画出一些曲线,使典 线上每一点的______方向都跟这点的磁感应 切线 强度的方向一致. 2.磁感线的特点 (1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的 曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线. (2)磁感线在磁体(螺线管)外部由_____到__极, S N极 内部由_____到___极,是__________. N 闭合曲线 S极
S
N
【例与练】如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边 固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起 来,此时台秤读数为F1,现在磁铁上方中心偏左位置 固定一通电导线,电流方向如图,当通上电流后,台 秤读数为F2,则以下说法正确的是( B )
A.F1>F2,弹簧长度将变长 B.F1>F2,弹簧长度将变短 C.F1<F2,弹簧长度将变长
例: .如下图所示的电路中,电池均相同,当电键 S 分别置于 a、b 两处时,导致 MM′与 NN′之 间的安培力的大小分别为 Fa、Fb,可判断这两段 导线( ) A.相互吸引, Fa>Fb B.相互排斥, Fa>Fb C.相互吸引, Fa<Fb D.相互排斥,Fa<Fb
答案: D
解析: 不管电流方向如何,MM′和 NN′ 两段导线中的电流方向总是相反的,则两段 导线始终产生排斥力.又安培力的大小和电 流成正比,单刀双掷开关接 b 时的电压高, 则电流大,两段导线间产生的安培力也大.
F IL
4.匀强磁场 处处相等 (1)定义:磁感应强度的大小_________、方 向__________的磁场称为匀强磁场. 处处相同 (2)特点 ①匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、 方向相同的平行直线. ②距离很近的两个异名磁极之间的磁场和 通电螺线管内部中心轴线附近的磁场(边缘 部分除外),都可以认为是匀强磁场.
磁场对电流作用力复习.pptx
轨上,导轨和杆间不光滑.通有电 流时,杆静止在导轨上.下图是四 个侧视图,标出了四种匀强磁场的 方向,其中摩擦力可能为零的是(
图7 )
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解析 因为杆静止在导轨上,所受合力为零,如果杆 和导轨无挤压或者杆相对于导轨无滑动的趋势,则 摩擦力为零.根据左手定则,四指指向电流方向,磁感 线垂直穿过手心,则大拇指指向为安培力的方向,所 以A中F水平向右,B中F竖直向上,C中F竖直向下,D 中F水平向左,A、B满足题意. 答案 AB
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解法二 等效法.将环形电流等效成一条形磁铁,如 下图所示,据异名磁极相吸引知,线圈将向左运动,选 A.也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流,根据结 论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”.也可判断 出线圈向左运动,选A.
答案 A
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方法提炼 判断通电导体在安培力作用下的运动方向: 清楚导线所在位置的磁场分布情况,然后结合 左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的 运动.往往采用以下几种方法:
第12页/共41页
解析 由安培定则知,通电直导线 在线圈处产生的磁场垂直于纸面向 外.为了判定通电线圈在这一磁场 内的受力方向,不妨将它分成足够 多的等份来处理,这样每一小段便 可看做是一小段通电直导线.结合 左手定则可判定出各段受力皆背离圆心,如右图所 示.但由于直线电流的磁场不均匀,靠近直导线的部 分磁场较强,因而线圈靠近直导线的部分受力较大. 考虑对称性特点,将各段受力合成时,合力方向一定 竖直向下,这样线圈必定靠近直导线,并仍处于竖直 平面内. 答案 A
第11页/共41页
变式练习1 如图5所示, 用细橡 皮筋悬吊一轻质线圈,置于一固定 直导线上方,线圈可以自由运动. 当给两者通以图示电流时,线圈将
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《磁场对通电导线的作用力》问题导读—评价单设计人:杨新明审核人:程锁柱序号:3.4.1
班级:组名:姓名:时间:
一、学习要求
知识与技能
1.知道什么是安培力,会推导安培力公式;
2.知道左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向;
3.理解磁电式电流表的工作原理。
过程与方法
通过演示实验归纳,总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系—左手定则。
情感态度与价值观
1.通过推导一般情况下安培力的公式,使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法;
2.通过了解磁电式电流表的工作原理,感受物理知识的相互联系。
二、教学重点、难点
1. 安培力的大小计算和方向的判定。
2. 用左手定则判定安培力的方向。
三、初高中知识链接
本节只是用实验演示通电导线在磁场中受到力的作用,高中要求弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系,对此,学生常混淆。
四、课本阅读中的问题导读
1.安培力的方向
(1)人们把通电导线在磁场中受的力称为。
(2)通电导线在磁场中所受安培力的方向,与电流、磁感应强度的方向都。
(3)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,让磁感线从进入,并使四指指向,这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(4)通过实验可得出,平行通电直导线之间有相互作用力,同向电流,异向电流。
2.安培力的大小
(1)垂直于磁场B放置的通电导线,公式F=
(2)当磁感应强度B的方向与导线方向成 角时,公式F=
3.磁电式电流表
(1)磁电式电流表的原理是的关系。
(2)线圈偏转的越大,被测电流就越大,根据线圈偏转的,可以知道被测电流的方向。
五、案例探究
1、画出图中第三者的方向
2、下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是( )
六、未解决问题(学生生成的问题):
1、
2、
自我评价:同伴评价:学科长评价:
答案
1. (1)安培力(2)垂直(3)掌心电流方向大拇指
(4)互相吸引互相排斥
2. (1)BIL (2)BILsinθ
3. (1) θ∝I (2)角度方向
五、1、作图 2、A。