安培力应用实例
安培力和洛伦兹力的案例
安培力和洛伦兹力的案例那我开始讲啦。
一、安培力的案例。
1. 电磁炮。
想象一下，在一个超级酷的军事实验室里，有这么一个装置叫电磁炮。
那这个电磁炮的原理呢，就和安培力有很大关系。
炮筒里面有两根平行的轨道，就像火车轨道那样，但是是超级高科技的。
当给这两根轨道通电的时候，就会产生磁场。
然后在轨道中间放一个炮弹，这个炮弹呢通常是用一些能够导电的材料做的。
这时候，电流就会流过炮弹。
根据安培力的公式 F = BILsinθ（这里的B是磁场强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流方向和磁场方向的夹角，在电磁炮这里炮弹就相当于导线啦，θ = 90^∘，sinθ = 1）。
这个炮弹就会受到一个很大的安培力，就像被一只无形的大手猛推了一下，然后“嗖”的一声就飞出去啦，速度超快的，可以用来打击远处的目标呢。
2. 电动机。
你看家里的电风扇或者洗衣机里的电动机，电动机里面有很多线圈。
当我们给电动机接通电源的时候，电流就会在线圈里流动。
这时候电动机里面有磁场，是由定子（电动机里面固定不动的部分）产生的。
线圈里的电流在磁场中就会受到安培力。
根据安培力的方向判断方法（左手定则：伸开左手，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向），这个安培力就会让线圈转动起来。
就好比是有一群小力人在推着线圈转圈一样，这样电动机就把电能转化成机械能啦，风扇就能呼呼转，洗衣机就能欢快地洗衣服啦。
二、洛伦兹力的案例。
1. 电视机的显像管。
在以前那种大屁股电视机（显像管电视机）里啊，有一个很神奇的显像管。
显像管后面有一个电子枪，这个电子枪会发射出很多电子，就像一群超级小的子弹飞出去一样。
这时候呢，在显像管的周围有磁场。
这些飞出去的电子在磁场中就会受到洛伦兹力。
洛伦兹力的公式是 F = qvBsinθ（这里q是粒子的电荷量，v是粒子的速度，B 是磁场强度，θ是速度方向和磁场方向的夹角）。
由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹就会发生弯曲。
安培力做功与路径有关的例子
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安培力做功与路径有关的例子一、那我来给你举个安培力做功与路径有关的超有趣例子哈。
你想啊，有这么一个弯曲的导线，放在磁场里。
就像那种弯弯曲曲的小河流一样，导线里通着电流呢。
这电流就像小蚂蚁在导线里排队走一样。
磁场呢，就像是周围有一股神秘的力量场。
当这个导线在磁场里移动的时候，因为它是弯弯曲曲的路径，安培力做功就和它走的这个弯曲的路径有关系啦。
比如说，导线从A点沿着这个弯曲的路径到B点，和从A点沿着另外一条更弯曲或者更直一点的路径到B点，安培力做的功是不一样的呢。
这就好比你从家去学校，走不同的路，消耗的体力不一样，这里安培力做功就像是消耗的体力，路径不同，做功就不同啦。
二、再想一个例子哦。
假设有一个螺旋状的导线，像那种弹簧一样的形状。
电流在这个螺旋状导线里流动，放在磁场里的时候。
这个螺旋状的导线如果绕着磁场的方向做旋转或者平移等不同的运动，由于它的路径是螺旋的，很复杂。
安培力做功就会因为它在磁场里走过的这个特殊的螺旋路径而有不同的情况。
你可以想象成一个小虫子在螺旋的管道里爬，管道放在磁场里，小虫子爬行的过程中受到的力做的功就和它在这个螺旋管道里的路径有关，这里的小虫子就像电流，螺旋管道就像导线，是不是很形象呀。
三、还有呢，有一个圆环形状的导线，不过这个圆环不是正圆，是那种有点椭圆并且还扭扭曲曲的形状。
电流在这个圆环导线里跑，在磁场中。
当这个圆环导线在磁场里移动或者转动的时候，因为它自身形状导致路径很不规则。
安培力做功就会因为这个不规则的路径而变得很特殊。
就好像你在一个充满障碍的迷宫里走，迷宫的路线就像这个圆环导线的路径，你在迷宫里受到的各种力做的功就如同安培力做功，走不同的迷宫路线，做功肯定不一样啦。
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安培力ppt
详细描述
直线电流的安培力公式为F=ILBsin(θ)，其中F表示安培力，I 表示电流强度，L表示导线长度，B表示磁感应强度，θ表示导 线与磁场方向的夹角。当导线与磁场方向垂直时，安培力最 大。
环形电流的安培力公式
总结词
环形电流的安培力公式是用来计算环形电流在磁场中所受的安培力的重要公式。
详细描述
环形电流的安培力公式为F=2πrILBsin(θ)，其中F表示安培力，I表示电流强度，L 表示导线长度，B表示磁感应强度，θ表示导线与磁场方向的夹角，r表示导线的 半径。当导线与磁场方向垂直时，安培力最大。
当两条平行的导线通上同向电流时，这两条导线将相互吸引；反之，通上反向电 流时，这两条导线将相互排斥。
磁场分布与相互作用的关系
导线通上电流后，将在其周围产生磁场，磁场线的方向与电流方向有关。当另一 条导线与该导线平行且与距离和电流强度成正比时，它们之间的相互作用力的大 小也与电流强度成正比。
通电螺线管的磁场
负载与转速
直流电机的转速受负载影响，负 载增加会导致转速下降，反之亦 然。
交流电机的应用
交流电机的种类
交流电机根据用途可分为工业 电机、家用电器电机和特种电
机等。
工作原理
交流电机通过定子线圈的交流 电流产生旋转磁场，与转子磁 铁相互作用产生安培力，驱动
转子旋转。
能耗与效率
交流电机的能耗与工作负载、 转速以及电机效率等因素有关
均匀电流在磁场中的受力实验
总结词
该实验通过观察均匀电流在磁场中的运动情况，验证了安培力的存在。
详细描述
首先，将电源、开关、电流表、导线、磁铁等实验器材组装好。然后，闭合开关 ，观察电流表和导线的运动情况。发现当导线中通入电流后，导线会受到磁铁的 吸引力，使导线发生运动。这一现象验证了安培力的存在。
例析安培力做功的三种情况
例析安培力做功的三种情况周志文 （湖北省罗田县第一中学 438600）安培力做功的问题是学生在学习《电磁感应》这一章当中感觉到最难的知识点，因为同学往往弄不清安培力做功、焦耳热、机械能、电能之间的转化关系，但它又是高考命题的热点题型。
因此本文通过建立物理模型，分析安培力做功的本质，用实例来帮助学生理解安培力做功的三种情况，希望对同学们有所帮助。
一、安培力做正功1．模型：如图，光滑水平导轨电阻不计，左端接有电源，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒mn 的电阻为R ，放在导轨上开关S 闭合后，金属棒将向右运动。
安培力做功情况：金属棒mn 所受安培力是变力，安培力做正功，由动能定理有k E ∆＝安W ①①式表明，安培力做功的结果引起金属棒mn 的机械能增加能量转化情况：对金属棒mn 、导轨、和电源组成的系统，电源的电能转化为金属棒的动能和内能，由能量的转化和守恒定律有：Q E k ＋＝电∆E ②由①②两式得：Q E W －＝电安 ③③式表明，计算安培力做功还可以通过能量转化的方法。
2.安培力做正功的实质如图所示，我们取导体中的一个电子进行分析，电子形成电流的速度为u ，在该速度下，电子受到洛仑兹力大小euB F u =，方向与u 垂直，水平向左；导体在安培力作用下向左运动，电子随导体一同运动而具有速度v ，电子又受到一个洛仑兹力作用evB F v =，方向与v 垂直，竖直向上。
其中u F 是形成宏观安培力的微观洛仑力。
这两个洛仑兹力均与其速度方向垂直，所以，它们均不做功。
但另一方面，v F 与电场力F 方向相反，电场力在电流流动过程中对电子做了正功，v F 在客观上克服了电场力F 做了负功，阻碍了电子的运动，把电场能转化为电子的能量，再通过u F 的作用，把该能量以做功的形式转化为机械能。
所以v F 做了负功，u F 做了正功，但总的洛仑功做总功为零。
因此，安培力做功的实质是电场力做功，再通过洛仑兹力为中介，转化为机械能。
安培力的方向判定(左手定则)课件
03
安培力方向的判定 实例
通电直导线在磁场中的受力情况
总结词
当电流方向与磁场方向垂直时，通电直导线受到的安培力方向垂直于电流和磁 场所构成的平面。
详细描述
当电流方向与磁场方向垂直时，根据左手定则，四指指向电流方向，大拇指指 向安培力方向，此时安培力方向垂直于电流和磁场所构成的平面。
练习题 三
总结词
熟悉通电螺线管在磁场中受力方向的判 断步骤
VS
详细描述
通过分析通电螺线管在磁场中的受力情况， 掌握判断通电螺线管受力方向的方法，理 解螺线管中电流与磁场相互作用的规律。
05
总结与回 顾
安培力方向的判定方法总结
总结
安培力方向的判定是电磁学中的重要概念， 通过左手定则可Fra bibliotek确定安培力的方向。
详细描述
通过实例分析，掌握通电直导线在磁场中受力方向的判断方法，理解安培力的方向与电流和磁场方向的关系。
练习题二：判断通电圆环在磁场中的受力方向
总结词
理解通电圆环在磁场中受力方向的判断技巧
详细描述
通过分析通电圆环在磁场中的受力情况，掌握判断通电圆环受力方向的方法，理解圆环中电流与磁场 相互作用的特点。
安培力在磁场中的作用
传输能量
安培力在磁场中产生作用力，使 导线发生运动，从而实现能量的 传输。
转换能量
安培力可以将电能转换为机械能， 实现电机的转动。
安培力方向的判定方法
左手定 则
将左手伸直，拇指与其余四指垂直， 然后将左手放入磁场中，让磁感线穿 过掌心，四指指向电流方向，则拇指 所指方向即为安培力的方向。
2024年高中物理安培力课件演示文稿
2024年高中物理安培力课件演示文稿一、教学内容本节课选自2024年高中物理教材第四章《电磁感应》第四节《安培力》，内容主要包括：安培力的定义、计算公式及其在实践中的应用。
具体涉及教材的4.4.14.4.3小节，详细内容为安培力定律的推导、安培力的大小与方向判断以及安培力在电流载流子中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握安培力的定义、计算公式及其适用范围。
2. 学会运用安培力解决实际问题，培养解决实际问题的能力。
3. 了解安培力与电流、磁场的关系，提高对电磁感应现象的认识。
三、教学难点与重点教学难点：安培力的大小与方向判断，安培力在实际应用中的计算。
教学重点：安培力的定义，安培力计算公式的推导及其应用。
四、教具与学具准备教具：电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。
学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过演示安培力实验，让学生观察电流与磁场作用下的现象，引发学生思考。
2. 知识讲解（15分钟）（1）安培力的定义及计算公式；（2）安培力的大小与方向判断；（3）安培力在电流载流子中的应用。
3. 例题讲解（15分钟）讲解安培力的计算与应用实例，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习（10分钟）布置与安培力相关的练习题，让学生巩固所学知识。
5. 小组讨论（10分钟）分组讨论安培力在实际生活中的应用，培养学生的团队协作能力。
六、板书设计1. 安培力的定义与计算公式；2. 安培力的大小与方向判断；3. 安培力的应用实例；4. 课堂练习题及答案；5. 拓展问题。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流与磁场下的安培力大小与方向。
答案：根据安培力计算公式，结合题目给定的数据，计算出安培力的大小与方向。
2. 作业题目：分析安培力在电机中的应用。
答案：结合电机的工作原理，分析安培力在电机中的关键作用。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解与运用是否到位，教学过程中是否存在不足之处。
1.1安培力及其应用课件
磁场于导线垂直时，弯曲导线与弯折导线安 培力大小和方向的判断
例题 通电闭合三角形abc处在匀强磁 场中，磁场方向垂直于线框平面向里， 线框中的电流方向如图所示，那么三 角形线框受到的安培力（ ） D A.方向垂直于ab边斜向上 B.方向垂直于ac边斜向上 C.方向垂直于bc边向下 D.为零
重点过关 安培力和向为( B)
A．向上 B.向下 C．向左 D.向右
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课堂小结
安培力 及其应
用
概念 公式 左手定则
两电流同向的平行通电导线
间有何作用？
右手螺旋定则
左手定则
重点过关 安培力和磁场的叠加
两平行通电导线： 同向电流相互吸引， 反向电流相互排斥
生活实例 二、安培力的应用 安培力使电动机的转子转动
安培力使电流计指针发生偏转
例题 如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间 放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里的
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， 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
安培力
F ILB sin BIL sin
I
L
导线在垂直于磁 场方向上的投影
L sin
4、注意：
（1）放在磁场中的相同电流所受安培力可以 不同。 （2）正因如此： F
ILB成立条件：垂直
三、磁电式电流表 1、结构
极靴 螺旋弹簧 均匀划分的标度
③使四指指向电流方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向
根据以上四个实例体会左手定则的用法
B
I
F
I不变改变B
I
F
B
B不变改变I
B
同时改变B和I
F
F
I
I
B
当B与I的方向不垂直时
B
I
F
安培力F的方向既与磁场B方向垂直，又与通电 导线I方向垂直，即F总是垂直于磁场与导线所决 定的平面。但B与I的方向不一定垂直。
（六）、左手定则 1、通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系，可 以用左手定则来判定。 2、用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂 直且与手掌在同一平面内，让磁 感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向这时手掌所在平面跟磁感线 和导线所在平面垂直，大拇指 所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 3、安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线方向垂直，即F总是垂 直于磁场与导线所决定的平面。 但B与I的方向不一定垂直。
（1）安培力的大小：F=BI/som与I的夹角） （2）安培力的方向：用左手定则判定。
1、安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力。 2、安培力的计算公式：F=BILsinθ；通电导线与磁场方向垂直时，θ =90°， 此时安培力有最大值；通 电导线与磁场方向平行时，即θ=0°，此时安培力有最小值，Fmin=0N； 0°<θ<90°时，安培力F介于 0和最大值之间. 3、安培力公式的适用条件 （1）一般只适用于匀强磁场； （2）导线垂直于磁场； （3）L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向 沿L由始端流向末端；如 图所示，几种有效长度。 （4）安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心； （5）根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电 导体对磁体有反作用。 说明：安培力的计算只限于导线与 B垂直和平行的两种情况。
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安培力应用实例
安培力（Ampere's Law）是电磁学中的一个重要定律，描述了电流所产生的磁场的性质。
它是由法国物理学家安培（André-Marie Ampère）在19世纪初提出的。
安培力的应用非常广泛，下面将介绍几个实例。
1. 电磁铁：电磁铁是利用安培力的一个典型应用。
当电流通过线圈时，根据安培力的定律，会在线圈周围产生一个磁场。
这个磁场可以使铁磁材料被吸引，从而实现电磁铁的工作原理。
电磁铁广泛应用于电磁吸盘、电磁起重机等设备中。
2. 电流计：电流计是测量电流大小的仪器，其中一种常见的电流计就是基于安培力的工作原理。
根据安培力的定律，通过一个闭合回路的电流可以通过测量产生的磁场来确定。
电流计利用这个原理，通过测量磁场的大小来间接测量电流的强度。
3. 电感器：电感器是一种用于测量电感的仪器。
电感是指导线圈中储存磁能的能力。
根据安培力的定律，通过一个闭合回路的电流会在回路周围产生一个磁场，而磁场的强度与电流的大小成正比。
因此，通过测量电感器周围的磁场强度，可以确定电感的大小。
4. 电磁泵：电磁泵是一种利用安培力的装置，用于输送液体或气体。
电磁泵的工作原理是通过电流在线圈中产生的磁场来驱动液体或气体的流动。
根据安培力的定律，电流在线圈中产生的磁场会对液体
或气体施加一个力，从而推动它们的流动。
5. 磁共振成像（MRI）：磁共振成像是一种医学影像技术，广泛应用于诊断和研究领域。
它利用安培力的原理来生成人体内部的详细图像。
在MRI中，通过在人体周围产生一个强磁场，然后通过改变磁场的强度和方向，利用安培力的定律来测量人体组织中的磁场分布，从而生成图像。
以上是安培力的几个应用实例。
安培力作为电磁学中的重要定律，不仅在理论研究中有着重要的地位，而且在实际应用中也发挥着重要的作用。
通过深入理解和应用安培力，我们可以更好地理解和利用电流所产生的磁场，推动科学技术的发展。