探究安培力课件

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《探究安培力》课件

安培力的作用和意义
1 引发电磁感应
安培力是电动机、发电机等电磁设备的核心。
2 驱动电动机
安培力使得电动机的转子开始运动。
3 应用于磁共振成像
安培力用于生成强磁场，使磁共振成像成为可能。
安培力的定义和公式推导
安培力
安培力是电流通过导体所产生的磁场所引起的一种力。
公式推导
根据洛伦兹力定律，安培力的大小公式为F = BIL。
《探究安培力》PPT课件
探索安培力的作用和意义，介绍安培力的定义、推导及其与磁场的关系。展示典型安培力的实验演示以及应用在工业生产、电力场景和磁共振成像中的作用。
安培力与国际单位
什么是安培？
安培是国际电流单位，用于衡量电流强度。
国际单位符号
安培的国际单位符号是A，原名国际安培。
安培力
安培力是由电流所产生的磁场所引起的一种力。
3 电压稳定
安培力保持电压的稳定性，确保电力供应的质量。
安培力在磁共振成像中的作用
磁共振成像（MRI）
安培力生成强磁场，用于磁共振成像中的信号检测和图像重建。
医学应用
安培力在磁共振成像中被广泛应用于医学诊断和研究。
洛伦兹力和安培力的区别
洛伦兹力
洛伦兹力是带
安培力是由电流通过导体所产生的磁场所引起的一种力。
典型安培力的实验展示
1
安培环实验
通过安培环实验展示安培力的作用和稳定性。
2
螺线管实验
利用螺线管实验观察安培力对导线的影响。
3
电磁铁实验
使用电磁铁实验演示安培力的强大吸力。
安培力和磁场的关系
磁场线
安培力的方向与磁场线的方向相互垂直。

粤教版高二物理选修3-1课件：3.3探究安培力 (共43张PPT)

A. 0.3N
C. 0.1N
B. 0.2N
D. 0
答案：BCD
探究安培力小结
方向安培力左手定则
磁场的定量描述
大小F=BILsinθ
磁感应强度
课后作业
①对比安培力与电场力
②对比磁感应强度与电场强度
磁通量
【定义】在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直面积为S的平面，则磁感应强度B与面积S的乘积叫做磁通量，简称磁通。【定义式】Φ=BS 【单位】韦（伯） Wb 【性质】标量，但有正负。 1Wb＝1T· m2
I
I
I
I
一、安培力的方向
I
I
I
左手定则
磁场对导线作用力为零
左手定则
【习题1】
画出图中直导线受到的安培力方向
×
F
F F
F
【注意】不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力的方向总是垂直于电流方向与磁场方向所确定的平面,即总有F⊥I和F⊥B
【习题2】
单选题
下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用，其中正确的是（）
②不同的磁场中，比值F/IL一般是不同的；
磁感应强度
定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直
时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线
长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
F 定义式： B IL
（比值定义）
磁感应强度单位：特斯拉，简称特，符号T， 1T=1N/Am
性质：由磁场本身决定；矢量，方向与磁场的方向相同。物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。
x x x
x
I
x 60°
x
x
x
x

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。

安培力(精华版)课件

怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
精品课件
34
3 、在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑平
行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在
导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面， B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
精品课件
37
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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I
精品课件
θ
22
小结：
安培力
B为匀强磁场.
大小： F=BIL
B垂直导线方向
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
F=0
B平行导线方向
方向: F垂直于B和I所决定的平面
用左手定则判定。
精品课件
23
水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有
一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势
为６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时
有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B
＝2T中，AC=40cm，
，求三角形框架各边所受的安培力。cbI
a
精品课件
B 19
导线abc为垂直折线,其中电流为I，ab=bc=L, 导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大小和方向.
a
b
c
精品课件
20
【例3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)

初中八年级(初二)物理课件探究安培力.ppt

6.通电螺线管的磁感
线分布与判断方法
N
S
S
N
(2)要熟记常见的几种磁场的磁感线：
如图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．
四、安培分子环流假说以及磁现象的本质 1、安培分子环流假说
2、磁现象的本质磁体的磁场与电流的磁场一样，都是由
A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点，向东偏转 C．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
北
B
西
东
南
13.某地的地磁场大约是4.0×10-5 T，一根长为 500m的电线，电流为10A，该导线可能受到的安培力是 A．0.5N B. 0.1N C. 0.3N D. 0.4N
安培力增大，于是F与（IL)的比值变大了，故该比值的大小反映了磁场的强弱
磁感应强度
1.物理意义：描述磁场的力的性质的物理量
2、定义： 3.定义式：
垂直于磁场方向的通电导线，所受的安
培力F，跟电流I和导线的长度L的乘积
的比值叫磁感强度 B=F/IL
适用条件： 1）匀强磁场 2）L很短时的非匀强磁场
电荷的运动产生，这就是磁现象的电本质。
课本78页4题:
第三节探究安培力
目标： 1、掌握安培力的概念 2、会用左手定则判断安培力的方向 3、会计算安培力的大小 4、理解磁感应强度的概念
1、磁场对电流的作用力称为安培力。 2、安培力的方向探究：
当导线与磁场平行时,安培力为零, F×
当二者垂直时+ ,安培力最大,安培力方向如N 何?-
×F
S
F•
左手定则

54探究安培力 (沪科版选修31)解析PPT课件

课
学
堂
教
法【问题导思】
互动
分
析 1．安培力的方向由什么因素决定？
探究
2．磁场方向是否要和电流方向一定垂直？
教
当
学
1．安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直堂
方
双
案设
于磁场的方向．即安培力的方向垂直于电流跟磁场
基达
计
标
决定的平面，所以判断安培力的方向时，首先确定
磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方
课堂互动探究
当堂双基达标
课时作业
HK ·物理选修3-1
教学
2．原理：如图5－4－2所示，分别给电流天平的E
课堂
教
互
法分析
形导线和螺线管通电．通电导线CD段将会受到向
动探究
下的安培力，横臂右端因安培力而向下倾斜．在横
教臂左端加上适当的钩码，使天平恢复平衡．电流天当
互
法
分相隔一段距离．其中 AB 固定，CD 能自由活动，当直线电流
析
动探究
按图示方向通入两条导线时，导线 CD 将(从纸外向纸内
教看)( )
当
学
堂
方
双
案设
A．顺时针方向转动同时靠近导线 AB
基达
计
标
B．逆时针方向转动同时离开导线 AB
课
C．顺时针方向转动同时离开导线 AB
前自
D．逆时针方向转动同时靠近导线 AB
学
堂
方定的，但已知安培力和磁场方向时，电流方向不确定．
双
案
基
设计
达
3．与磁场力相比，电场力是纵向力，其方向总是与电标

安培力(精华版)课件

安培力的方向
根据左手定则判断，即伸开左手，让大拇指与四指在同一平面内并垂直，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，大拇指所指方向即为安培力的方向。
安培力的大小和方向
安培力的大小
根据公式F=BILsinθ计算，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线在磁场中的有效长度，θ为电流与磁场的夹角。
左手定则
将左手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向。
判断安培力的方向
电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向与电流方向垂直；电流方向与磁场方向平行时，安培力方向与电流方向平行。
右手定则：将右手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向电流方向，四指所指方向即为安培力方向。
感谢观看
磁悬浮列车的工作原理
总结词
磁悬浮列车利用安培力实现列车与轨道的完全分离，减少摩擦力，提高运行速度。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过在轨道和列车底部安装电磁铁，当电流通过轨道上的电磁铁时，产生磁场，与列车底部电磁铁的磁场相互作用，产生向上的安培力，使列车悬浮在轨道上方。由于没有接触，摩擦力大大减少，因此列车可以高速运行。
安培力计算中的单位换算
• 安培力单位为牛（N），电流单位为安（A），磁感应强度单位为特（T），长度单位为米（m）。在进行单位换算时，需要将各个物理量的单位统一到国际单位制中。例如，可以将安培力的单位换算为牛米（Nm），电流的单位换算为安秒（As），磁感应强度的单位换算为特米（Tm）等。
THANKS
根据安培力的公式F=BIL，安培力的大小与电流的大小成正比，电流越大，安培力越大。

1-1安培力及其应用课件(30张PPT)

I1
I1
I2
×
F×
12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
I1
I1
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F12
F21
I2
I2
反向电流
例如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，
a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受
C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关
谢谢！
圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，
安培力的大小不受磁场影响，线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方
向平行，表盘刻度均匀。
S
N
（4）优缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（量程小）。
要测较大的电流，必须进行改装。
磁电式电流表
例图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
（2）通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置)，受力平衡，由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢？
当线圈刚过平衡位置时，要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢？哪种方法更方便？

高中物理 3.3 探究安培力课件粤教版选修31

栏
大小(dàxiǎo)和方向．
目
链
接
题型2：已知磁感应强度B的方向和安培力的方向，请判
断出电流的方向．
第三十页，共36页。
练习 5．由下列图示的已知量，判断(pànduàn)电流或安培力的方向．
栏目链接
总结：利用左手(zuǒshǒu)定则判断安培力方向后应该检查一下F是否垂直B和I确定的平面．
线．
目链
接
4．磁通量．
垂直于磁场方向的面积S
(1) 定义：磁感应强度 (qiángdù)B 与
______________________ 的乘积叫做穿过这个面的磁通
量．
(2)定义式：Φ＝B第S九页.，共36页。
注意：公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S
②磁通量是表示穿过某平面的__________________，在今
栏
后的应用中往往(wǎngwǎng)会根据穿过平面的净磁感线条数的
目链
多磁少感来线定的性条判数断(t穿iá过o s该h面ù)的的Φ多的少大小．
接
第十二页，共36页。
栏目链接
第十三页，共36页。
考点(kǎo diǎn)一安培力方向的判断及大小的计算
第八页，共36页。
3．匀强磁场．
在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度
(大q小iá(ndgàxdiùǎ)o)_和__方__向_____ 都相同，这个区域内的磁场叫匀强
磁场．在匀强磁场一中组，平磁行(感pí线ngx是ín_g_)_且_等__距_________ 的直栏
第三章磁场(cíchǎng) 第三节探究安培力

1.1安培力课件-高中物理粤教版(2019)选择性必修第二册(共26张PPT)

电路实物图
电脑界面图
三、安培力的大小
1.表达式:
F=ILBsin θ
2.适用条件: 匀强磁场
3.理解:
• θ是导线与磁场方向的夹角
• F与B、I、L及θ均有关
• 对于弯曲导线，L是有效长度
L 等于连接两端点直线的长度，
相应的电流沿 L 由始端流向末端。
三、安培力的大小
3、解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是
二、安培力的方向
3、判断安培力方向的理论方法
弗莱明的理论方法：
将左手的大拇指、食指和中指
伸直，使其在空间中相互垂直
，食指方向代表磁场方向，中
指代表电流方向，那拇指所指
的方向就是受力方向。
二、安培力的方向
4、左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直且都与手掌共面；让
磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所
根据左手定则，可知金属棒受到
的安培力方向为水平向右。
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中
电流大小为I。金属棒由干受到安培力作用而沿轨道向前滚动，
忽略金属棒与导轨之间的摩擦。
同学丙：适当增大金属棒中的电流。谁的建议可行？为什么？
解决问题
在如图所示的实验中，两根固定的金属导轨间距离为 L，处
于蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应
分析：
导体棒作为研究对象
强度为B且垂直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中

3.4 安培力(共29张PPT)

有有,无) _______( 水平向右方向_______.
（2）桌面对磁铁的支持变小力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦无力________( 有,无).
练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭合开关S后，线框运动情况应为…………（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动且远离M
B
问题3：当电流方向与磁场方向不垂直
时，左手定则是否适用？
B
I
I

F
●
F
B
垂直纸面向外
如果磁场和电流不垂直,情况会怎样?
安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面
F
B I
例2、画出各图中安培力的方向
F
I B
F
B
I
B
F
I
I
F

B
B F
B
F
F
B
B B
E
E
F B B
×
×
F
B a θ b
再见！
第四节
磁场对通电导线的作用力 ----安培力
高二物理组
问题1：通电导线（电流）在磁场里是
否一定会受力？
当导线与磁场平行时导线是不受力的
问题2：当电流方向与磁场方向垂直时，
安培力的方向怎样？是否与磁场方向是相同的？（演示实验）
一.安培力的方向
左手定则:
N
伸开左手，使拇指与其余的四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面里；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的具体方向。

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向上
4 垂直于纸面向外
由实验可知，安培力的方向与磁场方向是什么关系？与电流方向是什么关系？
结论:
安培力的方向既与磁场的方向垂直，又与电流的方向垂直。
左手定则：
——伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导体所受安培力的方向。
F =BIL
上式表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积
我国的传统火炮是利用火药燃烧产生推力，作用于弹丸进行加速的，它的缺点是弹射速度不高、有污染、不安全，当今研制出一种新型的炮弹——电磁炮。能将弹丸加速到8-10km/s(火炮仅为2km/s)，预计将来电磁炮弹丸的速度将达到100km/s，快如流星的电磁炮终将取代传统的火炮，成为21世纪的主力大炮，在未来战场上发挥神威。电磁炮的原理如图：
运用左手定则判定实验中各种情况下所受安培力
例1、试用左手定则判断导线所受安培力的方向 B
I
B
a b
I
×
× × × ×
× × × ×
× × × ×B
c d
I
I
B
【答案】
B
I
F
a
F
B
b
I
×
× × × ×
F
I× × × ×
× × × ×
c
I
B
不受力 B
d
例2、图中已知安培力方向、磁场的方向、电流的方向中的两个，试标出第三个的方向
小结
一、安培力方向
左手定则判定
二、安培力的大小： F = BIL 磁感应强度：1、定义 2、表达式：
F B IL
3、单位：特（ T） 4、方向：与该处磁场方向一致 4、物理意义：表征磁场的强弱和方向作业：课本84页练习2、4题
该比值与磁场有关，反映磁场的某种性质。
磁感应强度
比值定义当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积 IL的比值叫磁感应强度，用B表示。则
单位：
F B＝ IL 特，国际符号是T。
与该处磁场方向一致
描述磁场的强弱和方向
方向：
物理意义：
安培力的大小
F 由 B＝移项得： IL
第三章第三节
探究安培力
高二物理
安培力
——磁场对电流的作用力称为安培力
一、安培力的方向
猜想：1、安培力的方向可能与哪些因素有关？ 2、实验时，怎样改变磁场的方向？怎样改变电流方向？
实验现象记录：表3-3-1
实验次数 1 2 3 磁场方向电流方向安培力的方向向右向左向右向左
向下
垂直于纸面向外垂直于纸面向里
结论： L一定， F I
2、当电流一定时，安培力与通电导线长度的关系。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结论： I一定， F L
则：
F IL
（同一磁场，F与I和L的乘积IL 成正比）
科学家用精确的实验表明
用相同的蹄形磁铁做实验，比值总是相同的，当换用不同的磁铁，改变磁场，这一比值一般不相同，由此表明什么问题？
F IL
F
F
×
×
×
I ×
B
F
×
×
I
×
×
×
×
×
I
× ×
B (a)
(b)
B ×
(c)
二.安培力的大小
演示实验：课本图3-3-1实验装置基础上，多串联一个滑动变阻器。
猜想：1、安培力的大小可能与那些因素有关？ ①磁场的强弱 ②电流的大小 ③导线的有效长度
2、怎样改变电流的大小和导线的长度？
观察演示 1、当通电导线长度一定时，安培力与电流的关系。

探究安培力课件

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