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1、2023/6/1120202021学年度沪科学年度沪科版选修版选修3-1 探究安培力探究安培力 课件课件1、磁场对电流的作用力称为、磁场对电流的作用力称为安培力安培力。+-NS左手定则左手定则FFF2、安培力的方向探究：、安培力的方向探究：当导线与磁场平行时当导线与磁场平行时,安培力为零安培力为零,当二者垂直时当二者垂直时,安培力最大安培力最大,安培力安培力方向如何方向如何?判断：确定电流的受力方向、磁场的方向、判断：确定电流的受力方向、磁场的方向、电流的方向电流的方向FFI IFI IF FF FF FI I磁感应强度概念磁感应强度概念实验表明：把一段通电直导线放在磁场实验表明：把一段通电直
2、导线放在磁场中，当导线与磁场方向中，当导线与磁场方向垂直垂直时，导线所时，导线所受的受的安培力最大安培力最大；当直导线与磁场方向；当直导线与磁场方向平行平行的时候，导线受到的安培力的时候，导线受到的安培力等于零等于零，当导线方向与磁场方向斜交时，所受的当导线方向与磁场方向斜交时，所受的安培力介于安培力介于最大值和最小值最大值和最小值之间。之间。判断：确定电流受到的安培力方向判断：确定电流受到的安培力方向I II I垂直纸面向外垂直纸面向外安培力为安培力为0安培力为安培力为0II磁场磁场F F安安可能与什么因素有关可能与什么因素有关?如何研究与这些因素的关系如何研究与这些因素的关系?思考与讨论思
3、考与讨论：1、当、当电流增大电流增大时，时，安培力增大安培力增大2、当在磁场中的直、当在磁场中的直导线长度增大导线长度增大时，时，安培力增大安培力增大3、当、当增大增大导线所在位置处的导线所在位置处的磁场的强度磁场的强度，安培力如何变化？安培力如何变化？结论：结论：FILIL 安培力增大，于是安培力增大，于是F与（与（ILIL)的比值变大了，故该比值的比值变大了，故该比值的大小反映了磁场的强弱的大小反映了磁场的强弱I I磁感应强度磁感应强度1.1.物理意义：物理意义：描述磁场的力的性质的物理量描述磁场的力的性质的物理量2 2、定义：、定义：垂直于垂直于磁场方向的通电导线，所受的安磁场方向的通电
4、导线，所受的安培力培力F F，跟电流，跟电流I I和导线的长度和导线的长度L L的乘积的乘积的的比值比值叫磁感强度叫磁感强度3.3.定义式：定义式：B=F/ILB=F/IL适用条件：适用条件：1 1）匀强磁场）匀强磁场2 2）L L很短很短时的非匀强磁场时的非匀强磁场4.4.单位：单位：特斯拉特斯拉 简称特简称特符号是符号是T 1T=1N/Am5方向：磁感应强度的方向与磁场的方向方向：磁感应强度的方向与磁场的方向一致一致6类比：与电场强度类比类比：与电场强度类比思考与讨论思考与讨论有人根据有人根据B=F/ILB=F/IL提出：磁场中某点的提出：磁场中某点的磁感应强度跟安磁感应强度跟安培力（磁场
5、力）成正比培力（磁场力）成正比，跟电流和导线长度的乘积成，跟电流和导线长度的乘积成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？反比，这种提法有什么问题？错在哪里？(1)B(1)B是描述磁场本身性质的物理量，是描述磁场本身性质的物理量，与与I I、L L和和F F无关无关，某点的磁感强度某点的磁感强度B B 与该点是否放置通电导线也无关与该点是否放置通电导线也无关(2)(2)B B 的方向的方向不是不是F F 的方向的方向，是，是与与F F 垂直的垂直的方向方向(3)(3)磁感应强度与磁感线磁感应强度与磁感线:疏密反映其大小疏密反映其大小,切线方向就是切线方向就是磁感应强度方向磁感应强度方向.匀强磁场匀
6、强磁场:磁感线平行且等距磁感线平行且等距安培力的大小安培力的大小条件：条件：1 1、匀强磁场、匀强磁场 2 2、电流与磁场垂直、电流与磁场垂直方向关系：方向关系：1 1、FI(FI(一定一定)2 2、FB(FB(一定一定)3.B 3.B与与I I不一定垂直不一定垂直F F安安垂直纸面向里垂直纸面向里安培力的大小安培力的大小思考：思考：如果电流方向与磁场方向不垂直，如果电流方向与磁场方向不垂直，而这之间有一个夹角而这之间有一个夹角，如图所示，如图所示，则安培力的大小如何？则安培力的大小如何？B1.1.定义定义:=BS=BS(条件条件:当当BS)BS)磁通量（磁通量（）它表示在磁场中穿过某一面的磁
7、感线它表示在磁场中穿过某一面的磁感线条数条数的的多多少少（适用于任何情况）（适用于任何情况）B BS SBS,BS,=0=0BB适用于匀适用于匀强磁场强磁场 B B=/S磁通密度磁通密度单位：韦伯，符号：单位：韦伯，符号：Wb 1Wb1Tm2=B S=BScos 当当B B不不SS时：时：BSBcos 把把B B沿平行于平面与垂直于平面两个方向分解：沿平行于平面与垂直于平面两个方向分解：分析同向电流为什么会相互吸引？分析同向电流为什么会相互吸引？ABA 的的 磁磁 场场BABB 的的 磁磁 场场AFABFAB安培定则安培定则 左手定则左手定则 12.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向
8、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将间时，将A竖直向下沿直线射向地面竖直向下沿直线射向地面 B相对于预定地点，向东偏转相对于预定地点，向东偏转C相对于预定地点，稍向西偏转相对于预定地点，稍向西偏转 D相对于预定地点，稍向北偏转相对于预定地点，稍向北偏转 东东北北南南西西B13.某地的地磁场大约是某地的地磁场大约是4.010-5 T，一根长为，一根长为500m的电线，电流为的电线，电流为10A，该导线可能受到的，该导线可能受到的安培力是安培力是A0.5N B.0.1N C.0.3N D.0
9、.4N 14.磁场中一段磁场中一段2长的直导线，通过长的直导线，通过2.5A的电的电流时，受到的安培力为流时，受到的安培力为0.1N，则通电直导线中，则通电直导线中点处的磁感强度点处的磁感强度B可能是可能是A2T B.小于小于2T C.大于大于2T D.零零 14在在赤道赤道上空，沿东西水平放置一根直上空，沿东西水平放置一根直导线，通以导线，通以由东向西由东向西的电流，则此导线所的电流，则此导线所受的地磁场的作用力的方向是受的地磁场的作用力的方向是 _北北南南西西东东垂直地面向下垂直地面向下13长长10厘米厘米，通过，通过3安培安培电流的直导线，放电流的直导线，放在匀强磁场中，调整它的方向，其受到的磁场在匀强磁场中，调整它的方向，其受到的磁场力在力在0-0.03牛牛之间变化，则该磁场的磁感应强之间变化，则该磁场的磁感应强度为度为 特。特。答案答案:0.1T1212如图表示放在匀强磁场里通电直导线的几如图表示放在匀强磁场里通电直导线的几种情况：磁场种情况：磁场B=0.60TB=0.60T，导线长，导线长L=50cmL=50cm，导线，导线中电流中电流I=4AI=4A，其它条件见图标出图中各种情，其它条件见图标出图中各种情况中导线所受安培力的方向，并计算它的大小况中导线所受安培力的方向，并计算它的大小 课本课本78页页2题题:课本课本78页页3题题: