1、第三节 磁场对通电导线的作用第二章 磁 场第二章 磁 场 1.知道什么是安培力，知道影响安培力大小和方向的因素(重点)2.理解磁感应强度的概念，知道其单位(重点)3会判断安培力的方向，会用公式 FBIL 进行安培力的简单计算(重点难点)4了解电动机的简单原理，知道电动机在生产、生活中的应用栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场一、安培力1定义：_在磁场中受到的力叫安培力2影响安培力大小的因素：_、导体的_、导体中的_、导体和磁场方向的夹角3大小：电流方向与磁场方向_时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向_时，电流所受安培力最大；当电流方向与磁场方向斜交时
2、，所受安培力在 0 和最大值之间4公式：F_(导体垂直磁场放置)通电导体磁感应强度长度电流平行垂直BIL栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场1磁场为零的地方，通电导线受到的安培力一定为零，那么通电导线受安培力为零的地方，磁感应强度 B 的大小是否也一定为零？提示：不一定通电导线受安培力为零的地方，磁感应强度 B的大小不一定为零，可能是电流方向与 B 的方向在一条直线上栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场二、磁感应强度1定义：一段通电直导线_放在磁场里所受的安培力与导线中的电流和导线的长度的_的比值，叫磁感应强度2公式：
3、B_；国际单位：_；单位的符号：_3意义：磁感应强度大小描述磁场的_，磁感应强度方向就是磁场的方向垂直乘积FIL特斯拉T强弱栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场2磁场对放入其中的磁体和磁极有力的作用，我们能否用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小？提示：不能因为 N 极和 S 极不能单独存在小磁针静止时是所受的合力为零，因而不可能确定 N 极的受力大小，也就不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场三、安培力的方向安培力的方向判断方法(左手定则)：伸开左手，使拇指跟其
4、余四指_，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使_指向电流的方向，那么，_所指的方向就是通电导线所受安培力的方向四、电动机1原理：电动机是利用通电导线在磁场中受到安培力作用而工作的2组成：各种电动机都是由_和_组成的垂直四指拇指定子转子栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 对磁感应强度的理解1磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的导体长度 L，电流 I 的大小及受到磁场的作用力均无关，与放不放通电导体也无关2不能根据公式 B FIL就说 B 与 F 成正比，与 IL 成反比3由公式 B FIL计算 B时，通电直导线必须垂直于磁场放入如果小段
5、通电导线平行放入磁场，其所受安培力 F 为零，但不能说该处磁感应强度 B 为零4磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向，而是与受到作用力的方向垂直栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 磁感应强度和电场强度有很多相似之处，但更应注意两者的区别：电场强度的方向和试探电荷所受电场力方向相同或相反，而磁感应强度的方向和通电导体所受磁场力的方向垂直栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A匀强磁场中的磁感应强度可以这样测定：测出一段通电导线放在磁场中受到的安培力 F，及该导线的长度
6、L、通过的电流 I，则 B FILB通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零CB FIL只是定义式，它是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关D通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场审题指导 解此题注意两点：(1)公式 B FIL是磁感应强度的定义式，而不是决定式(2)磁感应强度的方向就是该点小磁针 N 极受力方向栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场解析 根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向上导线所受的安培力才最
7、大，故 A 错误；当通电导线与磁场方向平行时，不受安培力作用，故 B 错误；在磁场源稳定的情况下，磁场内每一点的磁感应强度是唯一确定的，与放入该处的检验电流元无关，C 正确；由左手定则可确定，安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，故 D 错误 答案 C栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场磁感应强度是矢量，它的方向是小磁针静止时 N 极所指的方向，而不是安培力的方向，磁感应强度是由磁场本身的性质来决定的，与是否在磁场中放入通电直导线以及电流强度、导线长度、安培力的大小无关在磁场中某一点的磁感应强度的大小和方向是唯一的 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升
8、 预习导学新知探究第二章 磁 场1匀强磁场中有一段长为 0.2 m 的直导线，它与磁场方向垂直，当通过 3 A 的电流时，受到 6103 N 的磁场力，则磁场的磁感应强度是_T；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感应强度是_T；当通入的电流加倍时，磁场的磁感应强度是_T.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场解析：由公式 B FIL代入数值可得 B610330.2 T0.01 T，由于 B 由磁场本身的性质决定，与放入的通电导线的长度、电流的大小无关，所以当导线长度缩短一半时，磁感应强度 B 不变，还是 0.01 T，当通入的电流加倍时，磁场的磁感应强度也还是0
9、.01 T.答案：0.01 0.01 0.01栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 对安培力的理解和应用1关于安培力大小的讨论通过实验归纳得出，通电导线方向跟磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大为 FBIL，平行放置时安培力为 0.一般情况下，通电导线受到的安培力介于零和最大值之间，所以 FBIL只适用于电流方向与磁场方向垂直的情况栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场2安培力的方向左手定则(1)安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所确定的平面在判断时首先确定磁场与电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线
10、上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向(2)注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系，安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场(1)判断通电导线在磁场中所受安培力时，注意一定要用左手，并注意各方向间的关系(2)若已知 B、I 方向，F 安方向唯一确定栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场命题视角 1 对安培力 FBIL 的理解 在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，为研究安培力与电流大小的关系，实验时应保持不变的物理量是()A只有电流B只有磁感应强
11、度C只有导线在磁场中的长度D磁感应强度和导线在磁场中的长度解析 由 FBIl 知要研究 F 与 I 的大小关系，应保持 B 和 l不变 答案 D栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场命题视角 2 对安培力方向的判断(多选)如图中，表示电流 I 的方向、磁场 B 的方向和磁场对电流作用力 F 的方向关系正确的是()审题指导(1)电流方向、磁场方向和安培力方向三者只要知道其中任意两个，第三个物理量的方向可用左手定则判断出来(2)F、B、I 三者的方向关系 FI，FB，所以 F 垂直于 B 和I 所确定的平面栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知
12、探究第二章 磁 场解析 由左手定则，A 图中磁场对电流作用力 F 的方向应竖直向上，所以 A 错误，而 B、C、D 都符合左手定则 答案 BCD栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 2.请在图中画出通电直导线 A受到的安培力的方向栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场解析：(1)中电流与磁场垂直，由左手定则可判断出 A 所受安培力方向如图甲所示 甲 乙(2)中条形磁铁在 A 处的磁场分布如图乙所示，由左手定则可判断 A 受到的安培力的方向如图乙所示(3)中由安培定则可判断出电流 A 处磁场方向如图丙所示，由栏目导引多维课
13、堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场左手定则可判断出 A 受到的安培力方向如图丙所示 丙 丁(4)中由安培定则可判断出电流 A 处磁场如图丁所示，由左手定则可判断出 A 受到的安培力方向如图丁所示 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场答案：如图所示栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场 安培力作用下的平衡问题 如图所示，一段长为 1 m、质量为 2 kg 的通电导体棒悬挂于天花板上现加一垂直纸面向里的匀强磁场，当通入 I2 A 电流时悬线的张力恰好为零求：(g 取 10 m/s2)(1)所加匀强磁
14、场的磁感应强度 B 的大小；(2)如果电流方向不变，通入电流大小变为 1 A 时，悬线拉力又为多少？栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场审题指导 解答本题的关键是判断安培力的大小和方向，然后根据 FBIL 确定磁场的磁感应强度，根据力的平衡条件求悬线的拉力栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场解析(1)导体棒受力如图所示 由平衡条件得 F 安mg 又因 F 安BIL 所以 BmgIL21021 T10 T.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场(2)因为磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，所以电流变为1 A 后，磁感应强度仍为 10 T导体棒受力如图所示，由平衡条件得 FmgBIL210 N1011 N10 N.答案(1)10 T(2)10 N栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场解决此问题的思路是受力分析，利用力的平衡条件求解与原来求解平衡问题相比，物体多受了一个安培力，正确判断安培力的方向是关键 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第二章 磁 场本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
