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安培力的原理和应用1. 安培力的概述安培力是指在电流通过导线时，由于导线周围存在磁场而对导线产生的力。
安培力是电磁感应现象的一种表现，它是由安培定律所描述。
安培力在电磁学和电子工程中具有重要的应用。
2. 安培力的原理安培力的产生是基于安培定律，即当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场，而这个磁场会在导线上产生一个力。
安培定律可以用数学公式表示为：$$ F = BIL \\sin(\\theta) $$其中，F是安培力的大小，B是磁场强度，I是电流强度，L是导线长度，θ是磁场与导线方向的夹角。
根据安培定律，当电流方向与磁场方向垂直时，安培力达到最大值；当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。
3. 安培力的应用3.1 电磁铁电磁铁是一种利用安培力原理制作的设备。
它由一个铁芯、绕线和电源组成。
当电流通过绕线时，会在铁芯上产生一个磁场，并因此产生安培力。
这样，电磁铁就可以吸引铁磁材料。
电磁铁广泛应用于工业、交通、医疗等领域，如起重机、磁悬浮列车和磁共振成像设备等。
3.2 电动机电动机是一种将电能转化为机械能的设备，其中就用到了安培力。
电动机的核心部件是绕组和磁场，当电流通过绕组时，会在磁场中产生安培力，从而实现电转机械运动。
电动机广泛应用于电力工业、交通运输、家电等领域，如电动汽车、洗衣机和电风扇等。
3.3 电子磁铁电子磁铁是一种小型的电磁铁，常用于科学实验和精密仪器中。
由于电子磁铁体积小、重量轻，并能够实现快速开关和控制，因此在一些特殊的应用中有广泛的需求。
电子磁铁的制造和使用，都离不开对安培力原理的深入理解。
3.4 磁悬浮磁悬浮是一种利用磁场和安培力原理实现的悬浮运动的技术。
通过利用安培力排斥或吸引的特性，可以使物体悬浮在磁场中，并实现无接触的运动。
磁悬浮技术被广泛应用于高速列车、悬浮摩托车和磁悬浮滚珠轴承等领域，提高了运行的稳定性和效率。
4. 总结安培力作为电磁感应现象的一种表现，在电子工程和电磁学中有广泛的应用。
安培力的应用一、安培力的方向判断：1.左手定则左手定则内容：______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________说明：（1）安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直．（2）安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；③已知F,I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定2.用“同性相斥，异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)．3.用“同向电流相吸，反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)．可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)．4.安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．（5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．例1．(2014·惠州月考)图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。
2024年高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自人教版高二物理选修31第二章第五节《安培力的应用》。
主要内容包括：磁场对电流的作用力——安培力，安培力大小的计算，安培力方向的判定，安培力在日常生活和工业中的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力大小的计算和方向的判定。
2. 了解安培力在日常生活和工业中的应用，培养学生的科学素养。
3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
三、教学难点与重点重点：安培力大小的计算和方向的判定。
难点：安培力在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪。
2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁场演示器，引导学生观察电流表指针在磁场中的偏转，提出问题：电流在磁场中会受到力的作用吗？2. 例题讲解：讲解安培力的大小计算和方向判定，结合安培力演示仪进行演示。
3. 随堂练习：让学生计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
4. 知识拓展：介绍安培力在日常生活和工业中的应用，如电机、发电机等。
5. 小组讨论：分组讨论安培力的应用实例，培养学生的团队合作精神。
六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力大小的计算3. 安培力方向的判定4. 安培力的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给定电流和磁场，计算安培力的大小和方向。
（2）应用题：简述安培力在日常生活中的应用实例。
2. 答案：（1）计算题答案：根据安培力公式计算得出。
（2）应用题答案：如电风扇、洗衣机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等多种教学手段，使学生掌握了安培力的计算和方向判定，培养了学生的实验操作能力和团队合作精神。
2. 拓展延伸：引导学生关注安培力在现代科技领域中的应用，如磁悬浮列车、粒子加速器等，激发学生的探索兴趣。
重点和难点解析：1. 安培力大小的计算和方向的判定。
安培力原理的应用1. 什么是安培力原理？安培力原理是指通过电流在导线中产生的磁场对其他导体或磁体产生力的现象。
根据安培力原理，当电流通过导线时，会在其周围产生一个磁场，而这个磁场会对其他导体或磁体产生力。
2. 安培力原理的应用安培力原理在日常生活和工业领域中得到了广泛的应用，下面列举了一些常见的应用：•电动机：电动机是利用安培力原理工作的设备之一。
通过在导线中通过电流，产生磁场，在磁场中放置一个导体，则导体会受到施加在它上面的力，从而产生运动，实现电能转换为机械能。
•电磁铁：电磁铁是一种利用安培力原理制作的设备。
通过在铁芯上绕制导线，并通过电流，产生强磁场，以实现对铁制物体的吸附和释放，常用于起重吊运、电磁锁等方面。
•变压器：变压器是利用安培力原理来实现电能转换和调节的设备。
通过在一个闭合的铁芯上绕制两个相互绝缘的导线圈，通过其中一组导线圈中的电流产生磁场，从而在另一组导线圈中诱发电流，实现电能的转换和调节。
•磁悬浮列车：磁悬浮列车是一种利用安培力原理来实现悬浮和推进的交通工具。
通过在轨道上设置电磁线圈，产生磁场，使列车悬浮在轨道上。
同时，在列车下方的导轨上放置导体，通过电流产生的磁场相互排斥，实现列车的推进和驱动。
3. 安培力的计算公式安培力的大小可以使用以下公式来计算：\[ F = BIL \]其中，F表示安培力的大小，B表示磁场的强度，I表示通过导线的电流，L表示导线的长度。
根据这个计算公式，可以得出以下结论：•当磁场的强度增加时，安培力的大小也会增加。
•当通过导线的电流增大时，安培力的大小也会增加。
•当导线的长度增加时，安培力的大小也会增加。
4. 安培力的应用案例4.1 电磁铁的应用电磁铁是一种非常常见的应用安培力原理的设备。
它由一个铁芯和绕制在铁芯上的导线组成。
当电流通过导线时，产生的磁场使得铁芯具有磁性，从而可以实现对铁质物体的吸附。
电磁铁广泛应用于起重吊运、电磁锁、电磁制动等方面。
高二导学案学科：物理编号：XX3-1010301 编制人：王彦鹏审核人：小组：姓名评价：使用时间：安培力的应用【学习目标】1、能说出直流电动机的工作原理,能说出磁电式电表的工作原理;2、学会判断物体在安培力作用下的运动问题；3、会运用安培力知识处理平衡问题.【重点难点】重点：会运用安培力知识处理平衡问题难点：利用安培力知识分析较综合问题预习案【使用说明及学法指导】1、通读教材，初步了解直流电动机和磁电式电表的工作原理，然后完成问题导学中问题、知识梳理和预习自测。
2、利用安培力知识分析较综合问题是本节难点，选择合适的角度画出受力分析图往往是解题的关键。
3、如有不能解决的问题，可再次查阅教材或其他参考书。
4、把不能解决的问题记录到“我的疑问”处，待课堂上与老师同学共同探究。
5、限时15分钟。
【问题导学】（要体现导学、导思功能，让学生带着问题看书；要做到基础性、科学性、引导性、简洁性）1、电动机是在什么力的驱使下而转动的？分析课本3－4－2四幅图中线框各边的受力情况,并在图中画出。
说明线圈转到图中（b）（d）位置时为何还会继续转动。
2、说出磁电式电表的构造，简述磁电式电表的工作原理。
【知识梳理】（知识提纲。
帮学生系统认识本节知识内容，记住基本概念、规律或方法。
要简明扼要）一、直流电动机电动机有________电动机和______电动机之分，直流电动机的优点是通过改变________可调节它的转速．二、磁电式电表1．构造：(1)____________(2)____________(3)__________2．磁场对电流的作用力跟电流成比，因而线圈中的电流越大，______力产生的力矩越大，线圈和指针偏转的角度也就越________。
因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道_ 。
【预习自测】（1到2个小题，要注意基础性和典型性，兼顾检测功能） 1、根据以上对磁电式电流表的学习，判断以下说法错误的是( )A ．指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的B ．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大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 2、在直流电动机模型中，下列说法正确的是( )A ．当线圈平面静止在与磁感线方向垂直的位置时，若通以直流电，线圈将转动起来B ．线圈转动时，线圈上各边所受的安培力都不发生变化C ．当线圈平面与磁感线方向平行时，安培力的力矩最小D ．改变线圈中的输入电压，电动机的转速也将发生变化 【我的疑问】探究案一、合作探究（只涉及重点、难点问题。
《2. 安培力的应用》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、将一条形磁铁插入一个闭合电路的线圈中，不计内外电路的电阻，那么在条形磁铁插入线圈的过程中，电路中的电流方向为（）。
A. 从北极到南极B. 从南极到北极C. 无电流产生D. 电流方向取决于插入速度2、两根平行放置的直导线通以相同方向的电流，它们之间（）。
A. 产生吸引力B. 产生排斥力C. 无相互作用D. 无法确定3、在水平方向匀速拉动一根通有电流的直导线L，导线L与一根垂直于其所在平面且通有电流的平行导线N之间存在相互作用力。
为了使两导线间的相互作用力最小，以下哪个条件必须满足？（）A. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向相同B. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向垂直C. 导线L、N的电流量应尽可能大D. 导线L、N的距离应尽可能大4、一个矩形线圈匝数为10匝，放置在垂直纸面向内（即线圈N极朝向读者）的匀强磁场中，磁场强度为0.5T。
线圈长度为0.1m，宽度为0.05m，当线圈从磁场中匀速拉出字段过程中，磁通量减少了0.05Wb。
那么，线圈拉出磁场的速度是多少？（）A. 1m/sB. 2m/sC. 1.25m/sD. 1.5m/s5、在磁场中，一个电流为I的直导线垂直于磁场方向放置，已知磁感应强度为B，导线长度为L。
求导线所受的安培力大小。
选项：A. F = BILB. F = 2BILC. F = BI^2LD. F = (1/2)BIL6、一个矩形线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中感应电动势的大小为E。
若将线圈平面旋转到与磁场方向成θ角，此时线圈中感应电动势的大小变为E’。
则E’与E的关系是：选项：A. E’ = EB. E’ = EcosθC. E’ = EsinθD. E’ = 07、在匀强磁场中，一个矩形线框处于静止状态，线框平面与磁场方向垂直。
若该磁场的磁感应强度B逐渐增大，下列说法正确的是（）。
