安培力(学生版)
【课件】安培力的计算+课件年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
D)
mg
A. tan θ，竖直向上
Il
mg
B. tan θ，竖直向下
Il
mg
C. sin θ，平行于悬线向下
Il
mg
D. sin θ，平行于悬线向上
Il
解析 由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，
对棒受力分析可知，安培力与拉力方向垂直时有最小值 Fmin＝mgsin θ，即 IlBmin＝mgsin θ，
安培力的计算
ߠ
F
B
ߠ
安培力的方向 左手定则
I
伸开左手，使拇指与其余四
FA
个手指垂直，并且都与手掌在同
I
B
一个平面内；让磁感线 穿过掌心 ，
并使四指指向 电流 的方向，这
时 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．
B ，FA
ߠ
ߠ
FA
I ， FA
ߠ
安培力的方向
B 与I决定的平面
FA
I
A
轨放置一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数μ＝
3
6
.整个
装置放在垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.8 T．导轨与金属棒
的电阻不计，g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当滑动变阻器R的
阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在导轨上？
0.6 Ω≤R≤3.8 Ω
安培力达
到最大值
同一位置，安培力与电
流元的比值为定值，能
反映磁场的强弱。
电流元
很短的
导线L与
电流I的
乘积IL，
定义为
电流元。
2、定义式： （比值法定义）
安培力1(学生版)
试题来源：2012-2013学年福建省师大附中高二下学期期末考试
如图所示，两根平行的导轨处于同一水平面内，相距为L．导轨左端用阻值为R的电阻相连，导轨的电阻不计。
导轨上跨接一质量为m、电阻为r的金属杆，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场宽度为S1．现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始进入磁场区域，当金属杆离开磁场时立即将拉力F撤去，金属杆继续运动了一段距离后停止在导轨上。
已知重力加速度为g．
（1）若金属杆在离开磁场前就做匀速直线运动，求匀速运动的速度；
（2）金属杆运动过程，通过电阻R的电量是多少？
（3）若金属杆离开磁场继续运动了S2后停止在导轨上。
金属杆运动过程，电阻R产生的热量是多少？
试题来源：2012-2013学年甘肃省兰州一中高二下学期期末考试
如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。
导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。
（1）调节R x=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。
（2）改变R x，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将由放射源产生的α射线水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x。
（已知质子质量为m P，设质子质量与中子质量相等，质子带电量为e）。
第14天 安培力-2023年高二物理(人教版2019)(解析版)
第14天安培力（预习篇）1.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系.2.掌握安培力的公式F＝IlB sin θ，并会进行有关计算.3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理．一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力．2．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个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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．3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝IlB. 2．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，公式F＝IlB sin_θ.三、磁电式电流表1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等．4．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．一、安培力的方向例题1.画出图中各磁场对通电直导线的安培力的方向(与纸面垂直的力只需用文字说明)．答案如图所示解析无论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．对于A、B、C、D选项，直接用左手定则判断．E选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图甲所示．F选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场如图乙所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图乙所示．解题归纳：1．安培力方向的特点安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面．(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．2．判断安培力方向的步骤(1)明确研究对象；(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；(3)由左手定则判断安培力方向．3．应用实例应用左手定则和安培定则可以判定平行通电直导线间的作用力：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．二、安培力的大小例题2.长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度均为B，对于下列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()答案A解析题A图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向上，故F＝BIL cos θ，A正确；题B图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，B错误；题C图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，C错误；题D图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，D错误．解题归纳：对公式F＝IlB sin θ的理解1．公式F＝IlB sin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响．2．公式F＝IlB sin θ中θ是B和I方向的夹角(1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB.(2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0.3．公式F＝IlB sin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图所示．1.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力方向向右的是()答案B解析根据左手定则，选项A中导线受到的安培力方向向左，选项B中导线受到的安培力方向向右，选项C中导线与磁场方向平行，不受安培力，选项D中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故A、C、D错误，B正确．2.将长1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放于B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入I＝25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为()A.32N B. 3 N C．1 N D．2 N答案B解析由题意知导线在磁场内的有效长度为L＝2·l2sin 60°＝l sin 60°，故整个通电导线受到的安培力的大小为F＝BIL＝BI·l sin 60°＝0.08×25×1×32N＝ 3 N，B正确．（建议用时：30分钟）一、单选题1．一根容易发生形变的弹性导线两端固定，导线中通有电流，方向竖直向上．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是()答案D解析用左手定则可判断出，A中导线所受安培力为零，B中导线所受安培力垂直于纸面向里，C、D中导线所受安培力向右，导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致，故D正确，A、B、C错误．2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶圆盘，带有大量均匀分布的正电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向已在图中标出．当圆盘绕中心轴OO′按图示方向高速转动时，通电直导线所受安培力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向外D．水平向里答案C解析带正电圆盘如题图转动时，从上向下看，形成顺时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向下，根据左手定则，通电直导线所受安培力的方向水平向外，故选C.3．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5F C．0.5F D．0答案B解析设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为I2，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为F＋F1＝1.5F，选项B正确．4．如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行的金属导轨上,导轨间距离为0.5 m,通过的电流为1 A,导体棒MN与导轨的夹角为30°,且处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T,则导体棒MN所受的安培力大小为()A.0.02 NB.0.05 NC.0.1 ND.0.2 N答案Dm=1 m,导体棒受到的安培力F=BIL=0.2×1×1 N=0.2 解析导体棒MN在导轨间的有效长度为L=0.5sin30°N,故选D。
第一章 安培力与洛伦兹力(单元知识清单)(学生版) 高二物理同步高效课堂(人教版选择性必修第二册)
第一章安培力与洛伦兹力知识梳理第1节 磁场对通电导线的作用力一、安培力的方向1．安培力：________________在磁场中受的力。
2．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个平面内；让磁感线从________________，并使四指指向________________的方向，这时________________的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于________________所决定的平面。
二、安培力的大小1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F＝________________。
2．当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线所受安培力为0。
3．当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，导线所受安培力F＝_________________________________。
三、磁电式电流表1．构造：最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间的________________。
如图所示。
2．原理(1)通电线圈在磁场中受安培力发生转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。
(2)电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就________________，线圈偏转的角度也________________，达到新的平衡。
所以，从线圈偏转的角度就能判断通过________________。
(3)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________________，可以知道被测电流的方向。
3．特点：极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线________________，线圈左右两边所在之处的磁感应强度的大小都________________。
4．优、缺点(1)优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
2024年高中物理人教版安培力教案
2024年高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自2024年高中物理人教版教材第二章第4节“磁场对电流的作用”，详细内容如下：1. 磁场对电流的作用力——安培力的概念及计算公式；2. 安培力方向的判定——左手定则；3. 安培力在直线电流和圆形电流中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力产生的原理；2. 使学生掌握左手定则，并能熟练运用判定安培力的方向；3. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的概念及计算公式，左手定则的应用。
难点：安培力方向的理解和判定，安培力与洛伦兹力的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示器、投影仪；2. 学具：学生分组实验器材（电流表、导线、磁铁、电源等）。
五、教学过程1. 引入：通过展示磁悬浮列车、电动机等实际应用，引导学生思考磁场与电流之间的关系；2. 讲解：讲解安培力的概念、计算公式及左手定则；3. 演示：运用教具演示安培力的产生及方向判定，让学生直观感受安培力的存在；4. 实践：学生分组进行实验，测量不同电流、磁场下安培力的大小，加深对安培力的理解；5. 例题讲解：讲解安培力在实际问题中的应用，如直线电流、圆形电流的安培力计算；6. 随堂练习：布置相关习题，让学生及时巩固所学知识；六、板书设计1. 安培力的概念、计算公式；2. 左手定则的应用；3. 安培力在实际问题中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：求直线电流在磁场中受到的安培力；（2）判断题：判断圆形电流在磁场中的安培力方向；（3）应用题：分析安培力在电动机中的作用。
2. 答案：见附录。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生了解安培力的应用领域，如磁悬浮列车、电动机等，激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定；2. 教具与学具的准备；3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习；4. 板书设计；5. 作业设计；6. 课后反思及拓展延伸。
高中物理人教版安培力教案
高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自人教版高中物理选修31第二章第4节，主要详细讲解安培力的计算及其应用。
内容包括：安培力的大小与方向，安培力作用下的电流表指针偏转，安培力在磁场中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的计算公式，理解安培力与电流、磁场的关系。
2. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。
3. 使学生了解安培力在科技发展中的应用，提高学生的学习兴趣。
三、教学难点与重点重点：安培力的计算公式及其应用。
难点：安培力方向的理解，安培力作用下的电流表指针偏转现象。
四、教具与学具准备1. 磁场模型、电流表、导线、电池等实验器材。
2. 安培力计算公式、电流表指针偏转原理的PPT。
五、教学过程1. 实践情景引入利用电流表指针偏转的实验现象，引发学生思考：电流在磁场中为什么会受到力的作用？2. 基本概念讲解详细讲解安培力的定义，引导学生学习安培力的计算公式。
3. 例题讲解通过例题，演示安培力的计算方法，并分析安培力方向与电流、磁场的关系。
4. 随堂练习让学生独立完成安培力计算的练习题，巩固所学知识。
5. 实验演示演示安培力作用下的电流表指针偏转现象，引导学生理解安培力的实际应用。
6. 知识拓展介绍安培力在科技发展中的应用，如电机、发电机等。
六、板书设计1. 安培力的定义、计算公式、方向判定方法。
2. 安培力作用下的电流表指针偏转原理。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
（2）分析安培力在电机中的应用。
2. 答案：（1）安培力大小：F = BIL，方向：右手定则判定。
（2）安培力在电机中的应用：通过安培力实现电能与机械能的转换。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：对本节课的教学效果进行反思，针对学生的掌握情况，调整教学方法。
2. 拓展延伸：引导学生学习电磁感应现象，了解安培力与其他电磁现象的联系。
重点和难点解析1. 安培力的计算公式及其应用2. 安培力方向的理解3. 安培力作用下的电流表指针偏转现象4. 实践情景引入和例题讲解5. 作业设计一、安培力的计算公式及其应用1. 电流元的概念：电流元是指电流在空间中的微小段，其长度为L，电流为I。
人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题
人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制（精心整理，诚意制作）《安培力》典型例题及习题例1如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（）时，导线的运动情况是（从上往下看）A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升解析根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。
例2 如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面向上，又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，安培力最大，故本题所求最小磁感应强度，方向为垂直斜面向下．习题精选1、下列说法正确的是（）A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向．3、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．4、两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离AB参考答案：1、D2、略3、略4、B。
安培力课件完整版本
安培力课件完整版本一、教学内容本节课的教学内容选自人教版小学科学六年级下册第五单元《电与磁》的第二课时，主要讲述电流周围存在磁场，即安培力的概念。
通过学习，让学生了解电流产生磁场的现象，掌握安培力的基本性质和应用。
二、教学目标1. 让学生了解电流周围存在磁场，知道安培力的概念。
2. 培养学生观察、思考、实验的能力，提高学生的科学素养。
3. 激发学生对科学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。
三、教学难点与重点重点：电流周围存在磁场，安培力的概念。
难点：安培力的产生条件，安培力的方向。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（电流表、电压表、导线、磁铁等）。
学具：实验报告单、画图工具。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解电磁起重机的工作原理，引导学生思考电流与磁场之间的关系。
2. 讲解电流周围存在磁场：通过实验演示，让学生观察电流周围磁场的分布，引导学生理解安培力的产生。
3. 讲解安培力的方向：运用右手定则，让学生掌握安培力的方向判断方法。
5. 例题讲解：运用安培力原理，讲解电磁铁的吸力与哪些因素有关。
6. 随堂练习：让学生运用安培力知识，解决实际问题。
7. 作业设计：题目1：用安培力原理，解释电磁起重机的工作原理。
题目2：画出安培力的方向判断图，并说明其原理。
答案：题目1：电磁起重机的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场，磁场与铁磁物质相互作用，产生吸引力，从而实现起重。
题目2：安培力的方向判断图如下：用右手握住导线，让手指指向电流的方向，拇指所指的方向即为安培力的方向。
六、板书设计电流周围存在磁场安培力：1. 产生条件：电流、磁场2. 方向：右手定则3. 性质：与电流、磁场强度有关七、作业设计题目1：用安培力原理，解释电磁起重机的工作原理。
题目2：画出安培力的方向判断图，并说明其原理。
答案：题目1：电磁起重机的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场，磁场与铁磁物质相互作用，产生吸引力，从而实现起重。
高中物理人教版安培力教案
高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自高中物理人教版第二章第六节，主题为“安培力”。
教学内容主要包括：安培力的定义、安培力的大小和方向、左手定则的应用、安培力在电流载流子中的作用。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的定义，理解安培力与电流、磁场之间的关系。
2. 使学生能够运用左手定则判断安培力的方向，并能计算安培力的大小。
3. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力，提高学生的物理素养。
三、教学难点与重点教学难点：安培力的计算和左手定则的应用。
教学重点：安培力的定义、大小和方向，左手定则。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪、计算器。
2. 学具：左手定则图卡、计算纸、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入利用电流表和磁场演示器，现场演示电流在磁场中受到力的作用，引导学生思考这个力的名称和特点。
2. 教学内容讲解（1）安培力的定义：电流在磁场中受到的力称为安培力。
（2）安培力的大小：安培力与电流的大小、磁场的大小和电流与磁场的夹角有关。
（3）安培力的方向：运用左手定则判断安培力的方向。
3. 例题讲解（1）计算安培力的大小。
（2）判断安培力的方向。
4. 随堂练习让学生运用左手定则判断安培力的方向，并计算安培力的大小。
5. 课堂小结六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的大小和方向3. 左手定则4. 例题解析5. 课堂练习七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：求电流在磁场中受到的安培力大小。
（2）判断题：判断电流在磁场中受到的安培力方向。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解和应用基本掌握，但部分学生对左手定则的应用还不够熟练，需要加强练习。
2. 拓展延伸：引导学生研究安培力在电动机、发电机等设备中的应用，提高学生的实践能力。
重点和难点解析1. 安培力的方向判断，即左手定则的应用。
2. 安培力大小的计算。
3. 教学过程中的实践情景引入和例题讲解。
高中物理人教版安培力教案
高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自人教版高中物理选修32第二章第4节，主要内容为安培力的概念、计算公式及其应用。
具体包括安培力定律的推导，安培力大小和方向的判断，以及安培力在电流载流子中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力与电流、磁场的关系。
2. 使学生能够运用安培力计算公式解决实际问题，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的概念、计算公式及其应用。
难点：安培力方向的判断，安培力计算公式的运用。
四、教具与学具准备教具：电流表、磁场演示器、安培力演示器、投影仪。
学具：电流表、磁场演示器、直尺、圆规、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（1）展示电流表，引导学生观察电流表指针偏转的现象。
（2）通过磁场演示器，让学生了解电流在磁场中会受到力的作用。
2. 例题讲解（1）讲解安培力定律的推导过程，引导学生理解安培力与电流、磁场的关系。
（2）通过安培力演示器，让学生直观地感受安培力的大小和方向。
3. 随堂练习（1）让学生计算给定电流和磁场下的安培力大小。
（2）判断给定电流和磁场下的安培力方向。
4. 知识巩固与拓展（1）讨论安培力在电流载流子中的应用，如电动机、发电机等。
（2）分析安培力在日常生活和工业生产中的应用实例。
六、板书设计1. 安培力的概念、计算公式。
2. 安培力方向的判断方法。
3. 安培力在电流载流子中的应用实例。
七、作业设计1. 作业题目（1）计算题：给定电流和磁场，求安培力大小和方向。
（2）分析题：分析安培力在给定电路中的作用。
2. 答案（1）计算题答案：根据安培力计算公式，代入给定数值求解。
（2）分析题答案：结合安培力的概念和应用，分析其在电路中的作用。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的概念和计算公式的掌握程度，以及对安培力方向判断的准确性。
2. 拓展延伸：引导学生了解安培力的微观机制，如洛伦兹力，以及安培力在高科技领域的应用，如磁悬浮列车等。
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安培力及其典型例题
现实中的应用
图一：美国福特号航母电磁弹射器图二：电磁炮实物图图三：电磁炮原理
思考：图中的这些武器装备，都和电磁有关，但是都运用了什么基本原理呢？
一、安培力
1.现象
2.定义
通电导线在磁场中所受到的力，称之为安培力。
3.安培力的计算
θ
F=
sin
IBL
其中θ为磁场与电流的夹角。
推论：（1）I与B垂直时：IBL
F=
（2）I与B平行时：0
F
=
4.安培力的方向
方向判定原则（左手定理）：伸开左手，使大拇指
与其余四个收支垂直并在同一个平面内，将手掌放入
磁场内，让磁感线垂直穿过手掌心，并且其余四指与
电流方向平行，则此时大拇指所指方向为该导线所受
安培力方向。
特点：垂直于磁感线和电流方向决定的平面。
记忆口诀“左动右发”，左手受安培力运动，右手发电机电流方向。
5.典型例题
（1）安培力与动力学结合
铺垫
例1.1：如图所示，直导线出于足够大的磁场当中，与磁感线成︒
=30
θ角，导线当中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可以采取的办法是（）
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°
D.使导线在纸面内逆时针转30°
︒=30θ
联想
例1.2：如图所示，通电直杆的质量为m ，通电部分长度为L ，置于平行通电光滑水平导轨上，并与之垂直，直杆的滑动距离为S ，磁场B 垂直于导轨平面并穿过导轨，电流为I ，求该直杆弹射出导轨时的初速度（忽略摩擦和空气阻力）。
方法一：能量学方法
解：由题意知，对直杆m ，由安培力公式得
由动能定理可得：
所以，即。
方法二：动力学方法
解：由题意知，对直杆m ，由安培力公式得
由牛顿第二定律可得
ma =F ，所以有==
m
a F
，因为，所以直杆m 做初速度为0的匀加速直线运动，所有由此可得 ，即。
L
S
2
F 拓展
例1.3：假如一颗电磁炮炮弹重20kg ，款0.1米，炮管长10m ，电流为100000A ，要使炮弹初速度为10km/s ，则该电磁炮的磁场强度为多少？
由IBLS 212=mv 得T 500010
1.0100000210000
10ILS 2B 2
2=⨯⨯⨯⨯==
mv ，该技术的难点就是难以在瞬间产生5000T 的磁场，因为现在全世界范围当中，能持续产生的最强磁场只有100T 。
同理，对于飞机的弹射，同样需要极强磁场，而且作用的时间要比电磁炮长。
（2）安培力与力学结合 铺垫
例2.1：在两个倾斜角均为α的光滑斜面上各放有一个相同的金属棒，金属棒中分别通有电流1I 和2I ，磁场的磁感应强度大小相等，方向分别如下两图所示，两根金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流之比1I :2I 为（ ） A.αsin B.αsin 1 C.αcos D.α
cos 1
解：因为，所以，而且所受安培力。
对图一，由左手定则可知安培力1F ，金属棒所受力分别有，所以此三力构成封闭三角形，所以=1F 。
对图二，由左手定则可知安培力2F ，所以沿斜面方向合外力为0，所以有=2F 。
所以有
=21F F ，即=21I I。
联想
例2.2：如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L ，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。
闭合开关K 之后，导体棒中的电流为I ，导体棒平衡时，弹簧伸长量为1x ；调节图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍认为I ，导体棒平衡时弹簧的伸长量为2x 。
忽略回路中电流产生的磁场对原磁场的影响，则磁场感应强度B 的大小为（ ）
A.)(21x x IL k
+ B.)(12x x IL k
+ C.)(221x x IL
k
+ D.)(212x x IL
k
-
α
α
mg
mg
M
M
拓展
例2.3：如图所示，PQ 和MN 为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m 。
PM 间接有一个电动势E=6v ，内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器，导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg ，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg 。
棒与导轨间的动摩擦因素=μ0.5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g 取2s /m 10），匀强磁场的磁感应强度B=2T ，方向竖直向下，为了使物体保持静止则滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？
解题方法：“条件微扰法”——关键在于找到临界条件
导体棒的最大静摩擦力N 1N 102.05.0max =⨯⨯==mg f μ，但是摩擦力的方向和大小可以发生变化。
假设一开始没有通电，即没有安培力时，由于N 3103.0max =⨯=<Mg f ，所以导体棒会向右滑动，与题意静止不符，所以必须要增大电流，使安培力与摩擦力之和，恰好使导体棒平衡，所以此时有Mg BL I f f =+=+min max min max F 成立，解得A 1max
min =-=
BL
f M
g I 。
当电流持续增大时，安培力F 持续增大，但是摩擦力f 在持续减小，其总和仍然为Mg ，保持不变，所以导体棒仍然静止。
当电流I 增大到一定程度是，摩擦力f 减小到0，这是一个突变点，此时如果电流继续增大，则摩擦力f 会改变方向，并且随着I 的增大而增大，当增大到安培力N 4F max max =+=Mg f 时，
导体棒处于向左滑动的临界状态，即N 4max max ==BL I F ，解得A 2m a x =I ，所以电流的范围为A 2A 1≤≤I ，又因为r
R E
I x +=
，所以A 2A 1≤+≤
r
R E
x ，解得Ω≤≤Ω52x R 。
所以综上可得，滑动变阻器接入电路的阻值x R 范围为Ω≤≤Ω52x R 。