【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第3章第3节　探究安培力含解析

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第三节　探究安培力
[学习目标]　1.[科学思维]知道安培力的概念，会用左手定则判断安培力的方
向，会用公式 F＝BIL 计算安培力的大小．(重点、难点)　2.[物理观念]理解磁感
应强度的定义，掌握磁感应强度的方向，会用磁感应强度的定义式进行有关的计
算．(重点)　3.[物理观念]知道匀强磁场以及匀强磁场的磁感线分布特点．(重点)　
4.[物理观念]知道磁通量的概念，会根据公式 Φ＝BS 计算磁通量．
一、安培力及其方向
1．安培力：磁场对电流的作用力．
2．安培力方向的判断
(1)安培力的方向可用左手定则判断．
(2)左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平
面内．把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，
那么，大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．(如图所示)
二、安培力的大小及磁感应强度
1．安培力大小
通电导线在同一磁场中受到的安培力大小与 I和L的乘积成正比，表达式为
F＝BIL．
2．磁感应强度
(1)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．
(2)公式：B＝
F
I
L
．
(3)单位：特斯拉，简称：特，符号：T．
(4)方向：某处的磁感应强度方向为该处的磁场方向．
(5)与磁感线的关系
磁感应强度和磁感线是一致的，磁感线上每一点的切线方向与该点磁感应强
度方向一致，磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，这样就可从磁感线的分
布情况形象地看出磁感应强度的方向和大小．
3．匀强磁场
磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫
做匀强磁场．
三、磁通量
1．概念
(1)定义：在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，平面的面积为 S，则
磁感应强度 B与面积 S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量．
(2)公式：Φ＝BS．
(3)单位：韦伯，简称韦，符号 Wb.1 Wb＝1 T·m2.
2．意义：磁通量的多少表示穿过这一面积的磁感线条数．
3．磁通密度：由Φ＝BS 知B＝
Φ
S
.磁感应强度 B在数值上等于穿过垂直磁感
应强度的单位面积上的磁通量．
1．正误判断
(1)安培力的方向一定与电流方向、磁场方向均垂直． (√)
(2)只有电流方向与磁场方向垂直时，通电导线才受安培力的作用． (×)
(3)匀强磁场中磁感线是互相平行的直线． (√)
(4)无论何种情况，电流受的安培力大小均为 F＝BIL. (×)
(5)磁感应强度越大穿过单位面积的磁通量也越大． (×)
2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 B，通电直导线与磁场方向垂直，导
线长度为 L，导线中电流为 I.该导线所受安培力的大小为(　　)
A．0　　　　B．BIL　　　　C．
B
I
L
　　　　D．
I
L
B
B　[从图中可以看出，通电导线中的电流 I方向与磁场方向垂直，则导线所
受安培力的大小 F＝BIL，方向垂直纸面向外，故选 B.]
3.如图所示，半径为 R的圆形线圈共有 n匝，其中心位置处半径为 r的虚线
范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为 B，则穿过线圈的
磁通量为(　　)
A．πBR2　　　B．πBr2　　　C．nπBR2　　　D．nπBr2
B　[磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为 πr2，而并非 πR2，故B
项对．]
磁感应强度的理解
1．对磁感应强度的理解
(1)在定义式 B＝
F
I
L
中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点
通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．
(2)磁感应强度 B的大小只决定于磁场本身的性质，与 F、I、L无关．
(3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时 N极所指的方向．
(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时 L应很短，IL 称为“电流
元”，相当于静电场中的“试探电荷”．
2．磁感应强度 B与电场强度 E的比较
磁感应强度 B
物理意义
描述磁场的性质
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