第1讲　描述运动的基本概念高中物理 选择性必修第二册 人教版


第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力1　磁场对通电导线的作用力1.通过实验,认识安培力。2.会用左手定则判定安培力的方向,并解答有关问题。3.学会计算安培力的大小。4.了解磁电式电流表的构造及工作原理。


①　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②　从掌心垂直进入    ,并使四指指向③　电流    的方向,这时④　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⑤    B和I    所决定的平面。1|安培力的方向
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力1.安培力:


第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力安培定则(右手螺旋定则)左手定则作用判断电流产生的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向因果关系“电流”是“因”,“磁场”是“果”“磁场”和“电流”都是“因”,“力”是“果”易错警示    安培定则与左手定则的比较内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中具体操作拇指所指方向为电流的方向四个手指弯曲的方向指向电流的环绕方向磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向结果弯曲的四指所指方向表示磁感线的方向拇指所指的方向表示轴线上的磁感线方向拇指所指的方向表示电流所受安培力的方向


⑥　垂直    于磁场B的方向放置的长为l的导线,当通过的电流为I时,它所受的安培力为F=
⑦    IlB    。 2.当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,导线所受的安培力F=
⑧    IlB sin θ    。2|安培力的大小3|磁电式电流表1.原理:通电线圈因受安培力而转动。2.基本组成:磁体和放在磁体两极之间的线圈。3.特点:电流表的两磁极装有极靴,极靴之间有一个软铁制成的圆柱,极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,使线圈平面在各个位置都与磁感线平行,线圈左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等,从而使表盘刻度均匀。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力1.


第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力4.工作原理如图所示是线圈在磁场中受力的示意图。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,由左手定则知,线圈左右两边所受的安培力的方向相反,于是架在轴上的线圈就要转动,此时螺旋弹簧变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越大,所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。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,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。5.优缺点优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。


正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
胶纸将其两端固定在桌面上,使蹄形磁铁
横跨过“天桥”,当电池与铝箔条接通时,铝箔条中部将向上方运动。(    √　)判断
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力1.柔软导线绕成的单匝矩形线圈,放在光滑的水平面上,当给线圈通上电流时,其形状将变成圆。(　√　) 2.如图甲所示,把柔软的铝箔条折成天桥状,并用


乙所示,在薄金属圆筒表面通以环绕圆筒、分布均匀的恒由于受,定电流时磁场力的作用,该
圆筒的形变趋势为沿轴线上下拉伸,同时沿半径向内
收缩  (。   ✕　)4.通电导线在磁场中一定受安培力。 (    ✕　)当通电导线平行磁场方向放置时,通电导线受到的安培力为
零。5.处于匀强磁场中的
某段 线,所通电流越大,所受安培力越大。 (导   ✕　)6.磁电式电流表指针的偏转角度与通入的电流成
正。 (比　√　)
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力3.如图


境    电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。与传统的大炮发射炮
时,将弹火药燃气压作用于弹力丸不同,电磁炮是利用电磁系统电磁场的作中用力,其作用的时间要长
得多,可大大提高弹丸的速度和因而射程,引起了世界各国军事家们
的关注。在未来武器的发展计划中,电磁炮已成为越来越重要的部分。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力1|安培力的方向及大小情


炮的炮弹作为一个载流导体,在磁场作用下导沿轨加速,使炮弹获得极大的发射速
度。下列各俯视图中正确是强度表示磁感应方向的B哪个?提
示:电流由电源正极经炮弹流向电源负极,炮弹受到的安培力方向应水平向右,由左手定则判断可知B项正确
。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力问题1.电磁


轨道宽度不的情况变要下,想提高炮弹的发射速度,可适当增大哪些因素?提
:炮示弹在轨道内运动的位移要,由v2=2一定x可知,a想提高炮弹的发射速度,大应增
加速,度a故应增可知应的大小,由F=I大安培力Bl适当增磁感应强度。3.大电流或使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮
弹的发射方向亦将随之反向吗?提
示:若应强度的使电流和磁感方向同时反向,力方向则安培不变,所以炮弹的发射方向
不变。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力2.在


跟场方向垂直时,磁安培力的方向、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,安培力的方向仍也流方向,垂直于电垂直于磁场方向。应用左手定则判断时,拇指与四指、拇指与磁感线均垂直,但
磁感线与四指
不垂直,磁感线从掌心进入即可。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力 安培力方向的特点1.当电流方向


同方式放在同一磁场中,受力情况不)(1同如图甲,通电导线与磁场方向垂直,此时安培力
最l,F=I大B。(2)如图
乙,通电导线与磁场方向平行,此时安培力最,小F=0。(3)如图
时可以,通电导线与磁场方向成θ角,此丙分解磁感应强度,如图丁于,所示是有安培力大小为F=IlB sin θ,这是一
般情况下安培力的表达式。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力 安培力的大小1.同一通电导线,按不


点I明(1)F=说lB sin θ适
用于匀强磁场中的通电直导线,求强磁场中所受导线在匀弯曲的安培力时,l为有
效长度,即导线两端点所连的线段长度,相应的电流方向沿线段由始端
指向末端,如图所示。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力2.几


样情况与磁场方向,通电导线下垂直时,它所受的安培力最大;通电导线与磁场方向平行时,它
不受安培力;通电导线与磁场方向斜交受的安培力,时它所介于0和最
大值之间。(3)在
非匀强磁场中,只包括通电直导线所在位置的各点磁感应强度B相同要(大小和方向),则导线所受安培力也能用上述
公式计算。(4)当电流同时受到
几培力为这力时,电个安培流所受的安几个安培力的矢量和。
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力(2)同


下导体运动方向的判断电流元法把
整段导线分为多段电流元,先用左手定断则判每段电流元安培力的方所受向,然后
判断整段从而所受安培力的方向,导线确定导线运动方向等
效法环形电流可等效小磁针成,通电螺以等线管可效成条形磁铁或多个环形电流(反过
来等效也成立),然后根据磁体间或电流间的作用规律判断结
相两平行直线电流在论法互用过作程中,无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流
互相排斥;不平行的两直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势特
殊位置某个便于分析的特殊置位,判断其所受安培力的方向,从而
到通过转动通电导线法确定其运动方向转
换研究对分析磁体在电流磁场作用下如何可问题运动的,先分析所受在磁体磁场中电流的安培力,然后
由牛顿第三定律,确磁体定所受电流磁场的反作用力,从而
象法定性确定磁体所受合力及其运动方向
第1讲　描述运动的基本概念第一章 安培力与洛伦兹力2|安培力作用