安培力及其應用 1 知道什么是安培力 知道通電導線在磁場中所受安培力的方向與電流 磁場方向都垂直 它的方向由左手定則判斷 知道左手定則的內容 會用左手定則熟練地判定安培力的方向 并會用它解答有關問題 2 會用安培力公式F BIL解答有關問題 知道電流方向與磁場方向平行時 電流受的安培力最小 等于零 電流方向與磁場方向垂直時 電流受的安培力最大 等于BIL 教學目標 新課導入 思考電池為什么能自己運動起來 什么力為它提供了動力 思考電池為什么能自己運動起來 什么力為它提供了動力 1 定義 人們把在磁場中受到的力稱為安培力 2 單位 牛頓 符號為N 安培力 新課學習 通電導線 安培力的方向 左手定則 伸開左手 使拇指與其余四指垂直 并且都與手掌在同一平面內 讓磁感線從掌心進入 并使四指指向電流的方向 這時拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向 新課學習 學習互動 例1畫出圖中通電直導線A受到的安培力的方向 學習互動 如圖所示 解析 1 中電流與磁場垂直 由左手定則可判斷出A所受安培力方向如圖甲所示 2 中條形磁鐵在A處的磁場分布如圖乙所示 由左手定則可判斷A受到的安培力的方向如圖乙所示 甲 乙 學習互動 3 中由安培定則可判斷出電流A處磁場方向如圖丙所示 由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丙所示 4 中由安培定則可判斷出電流A處磁場如圖丁所示 由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丁所示 丙 丁 學習互動 安培力方向的判定 考點一 總結 電流所受的安培力的方向既跟磁場的方向垂直 又跟電流的方向垂直 所以安培力總是垂直于磁感線和通電導線所確定的平面 即F B F L 但L與B不一定垂直 安培力的大小 當導線垂直與磁場放置時F ILB 當導線與磁感應強度方向平行時F 0 安培力大小為 F 新課學習 ILBsin 為電流與磁感應強度的夾角 學習互動 例2長度為L 通有電流為I的直導線放入一勻強磁場中 電流方向與磁場方向如圖所示 已知磁感應強度為B 對于各圖中導線所受安培力的大小計算正確的是 圖 學習互動 答案 A 解析 A圖中 導線不和磁場垂直 將導線投影到垂直磁場方向上 故F BILcos A正確 B圖中 導線和磁場方向垂直 故F BIL B錯誤 C圖中 導線和磁場方向垂直 故F BIL C錯誤 D圖中 導線和磁場方向垂直 故F BIL D錯誤 學習互動 例3半徑為R的半圓形導線框放在如圖3 4 5所示的勻強磁場中 電流大小為I 磁感應強度為B 則導線框所受的安培力為多大 圖3 4 5 學習互動 答案 2BIRsin 解析 由于導線框的首尾相連的有向線段的長度為2R 且有向線段沿垂直于磁場方向上的投影為2Rsin 所以導線框所受的安培力為F 2BIRsin 學習互動 安培力大小的判定 考點二 要點總結 1 在磁感應強度為B的勻強磁場中 長為L的導線通入電流I F BIL2 公式中L指的是 有效長度 彎曲導線的有效長度L等于連接兩端點的線段的長度 如圖所示 相應的電流沿L由始端流向末端 或者有時可把B理解為有效磁場 小結 安培力 安培力的方向 左手定則 伸開左手 使拇指與其余四指垂直 并且都與手掌在同一平面內 讓磁感線從掌心進入 并使四指指向電流的方向 這時拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向 安培力的