2019_2020版高中物理第5章磁场与回旋加速器5.4探究安培力课件沪科版.pptx

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1、5.4探究安培力第5章　磁场与回旋加速器物理观念：1.知道安培力的概念，掌握安培力的公式.2.知道左手定则的内容.科学思维：1.会用左手定则判定安培力的方向.2.会用安培力的公式F＝ILBsinθ进行有关计算.科学探究：能设计方案、选择器材进行实验，探究安培力F与I、L、B的定量关系，体会控制变量法在实验中的应用.学科素养与目标要求NEIRONGSUOYIN内容索引知识探究新知探究点点落实达标检测当堂检测巩固反馈知识探究利用如图1所示的实验装置进行实验.(1)上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？答

2、案导线受力的方向改变一、安培力的方向图1(2)改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？仔细分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？答案导线受力的方向改变安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则[要点总结]1.左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指，且都跟手掌在，让磁感线穿入手心，使四指指向方向，则大拇指所指的方向就是__________，如图2所示.2.判断电流的磁场方向用定则(右手螺旋定则)，确定通电导体在磁场中的受力方向用定则.图2垂直同一个平面内电流安培力的方向安培左手

3、3.安培力方向的特点安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于方向，即安培力的方向垂直于所决定的平面.(1)当电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向、磁场方向、电流方向两两垂直，应用左手定则时，磁感线垂直穿过掌心.(2)当电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向.应用左手定则时，磁感线斜着穿入掌心.磁场电流I和磁场B[延伸思考]电流周围可以产生磁场，磁场又会对放在其中的电流产生力的作用，如果有两条相互平行的、距离很近的通电直导线，它们之间会不会有力的作用？若有力的作用，那么同向电流之间的作用

4、力如何？反向电流之间的作用力如何？答案有力的作用，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥.典型例题例1画出图3中各磁场对通电导线的安培力的方向(与纸面垂直的力只需用文字说明).图3解析无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I决定的平面，且满足左手定则.答案如图所示[学科素养]例1用左手定则来判断安培力的方向，这是从物理学视角对客观事物的内在规律及相互关系进行分析，是对基于经验事实建构的理想模型的应用过程，体现了“科学思维”的学科素养.1.阅读教材，了解电流天平的结构、原理和使用方法，制定实验方案，进行实验，注意体会控制变

5、量法的运用，分析实验所测数据，回答下列问题：(1)保持导线通电部分的长度不变，改变电流大小，导线受力情况如何变化？答案电流越大，导线受力越大.(2)保持电流不变，改变导线通电部分的长度，导线受力情况如何变化？答案通电导线越长，导线受力越大.二、安培力的大小(3)通电导线受力与哪些因素有关？答案通电导线在磁场中受到的力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为F＝kBIL，式中k为比例系数，国际单位制中，k＝1，F＝BIL.2.当导线与磁场方向的夹角为θ时，如图4所示，

6、如何计算导线所受作用力的大小？图4答案将B分解为平行导线方向和垂直导线方向的两个分量，分别研究B的两个分量对导线的作用，可得出F＝BILsinθ.[要点总结]1.(1)当θ＝90°，即B与I垂直时，F＝；(2)当θ＝0°，即B与I平行时，F＝；(3)当电流方向与磁场方向成θ角，F＝.2.F＝BIL中的L是指导线在磁场中的“有效”长度，当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图5所示)；相应的电流沿L由始端流向末端.图5BIL0BIlsinθ3.磁感应强度的另一种定义方法：在磁场中方向放置一

7、小段通电导线，导线所受安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫做导线所在处的磁感应强度，即B＝.垂直于磁场IL典型例题例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√解析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＝BILcosθ，A正确；B图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，B错误；C图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，C错误；D图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，D错误.例3如图6所

8、示，一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB＝BC＝CD＝DE＝l，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为图6√例4(2018·北京市朝阳区高二上学期期末)一种可测量磁感应强度大小的实验装置，如图7所示.磁铁放在水平放置的电子测力计