《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》1.1 磁场对通电导体的作用力

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第一章 安培力与洛伦兹力
1.1 磁场对通电导体的作用力
【学习目标】
1. 通过实验认识安培力的方向，会用左手定则判断安培力的方向。经历得出安培力、磁
感应强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法。
2. 结合已学知识，推导安培力大小。经历一般情况下安培力表达式的得出过程，体会矢
量分析的方法。
3. 观察磁电式电流表的结构，知道其工作原理。了解安培力在生产生活中的运用，体会
物理知识与科学技术的关系。
【开启新探索】
奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序
幕，还使人们认识了这种神奇的“力”。很快，人们就在实验中发现了通电导
线在磁场中会受到力的作用，并将这种力应用在生产生活中。让我们一起去探
究这种神奇的作用力吧！
【质疑提升 1】磁场对通电导体的作用力-安培力、安培力的方向
1. 在必修三中，我们已学习了磁场对通电导体有作用力，并且结合作用力我们定义了一
个物理量-磁感应强度。回顾一下：引入磁感应强度的物理意义？磁感应强度的定义式、
各符号的意义？定义式的适用条件？磁感应强度的单位？
2. 为纪念安培研究磁场与电流的相互作用力方面做出的杰出贡献，人们把磁场对通电导
体的作用力称为安培力。在本节我们沿着科学家的足迹，研究安培力的方向
与大小。观察演示实验，说明：安培力的方向与什么因素有关？有怎样的关
系？
3. 安培力的判定方法：左手定则。
伸开 ，使 与其余四个手指 ，并且都与手掌在 内；让
磁感线从 垂直 ，并使 指向电流的方向，这时 所指的方向就是通电
导线在磁场中所受安培力的方向。
C
FI
B
I
B
I
I
B
I B
F
I
D
B
I
θ
【学以致用 1】
1．根据已知的两个量的方向，标明第三个量的方向。
U型磁铁中的通电直导体受力方向 螺线管正上方 A 受安培力方向 同向电流安培力方向 反向
电流安培力方向
2． 通电导线所受安培力 F的方向与磁感应强度 B的方向和电流方向之间的关系，下列说
法正确的是( )
A．F
、
B
、
I三者总是互相垂直的 B．F总是与 B和I垂直，但 B
、
I
之间可以不垂直
C．B总与 F和I垂直，但 F
、
I之间可以不垂直 D．I总与 F和B垂直，但 F
、
B之
间可以不垂直
3. 在赤道上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，此导线受到地磁场的安培力方
向为（　）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东
4．两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流
按如图所示的方向通入两铝环时，则两环的运动情况是( )
A. 都绕圆柱转动 B. 彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C. 彼此相向运动，电流大的加速度大 D. 彼此相向运动，电流小的加速度大
【质疑提升 2】安培力的大小，磁电式电流表
1. 通过前面的学习，我们知道，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，垂直于磁场方向放置的
长为 l的一段导线，当通过的电流为 I时，它所受到的安培力为多少？当电流与磁场方
向平行时呢？
2. 当通电导线中的电流方向与磁场方向即不垂直也不平行时，我们应该如何计算安培力呢？
3. 阅读课本，说说磁电式电流表主要的组成部分？电表可以确定电流大小、方法的原理？
B
I
H
F
EBA
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