《新教材2023版高中物理第一章安培力与洛伦兹力素养提升课一安培力作用下的平衡和运动问题课件新人教版选择性必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023版高中物理第一章安培力与洛伦兹力素养提升课一安培力作用下的平衡和运动问题课件新人教版选择性必修第二册（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、素养提升课一安培力作用下的平衡和运动问题关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练达达标自自测关关键能力能力合作探究合作探究探究一安培力作用下导体运动方向的判断【情境探究】把盛有导电液体的玻璃器皿放在两磁极中间，接通电源后，会看到液体旋转起来(1)通电液体为何会旋转，液体的旋转方向如何判断？(2)如果增大电流，将会看到什么现象？提示：(1)通电液体之所以旋转是因为受到力的作用，其旋转方向可以用左手定则判断(2)电流增大，液体旋转加快，说明通电的液体受力变大【核心归纳】安培力作用下导体运动情况的判断电流元法特殊位置法 在特殊位置安培力方向运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电
2、流结论法同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行位置且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，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，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向【应用体验】例1 一个可以自由运动的线圈L1和一个水平固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将(建议同学们用多种方法判断)()A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D向纸面里平动答案：B【针对训练】1.2022青海海东检测一U形磁铁用
3、轻质柔软细绳悬挂在天花板上，静止在如图所示的位置时绳中的张力大小为FT，现突然在其正下方的导线中通以向左的电流，U形磁铁可绕轻绳自由旋转，从上往下看，下列说法正确的是()A磁铁顺时针旋转，且FT会变小B磁铁逆时针旋转，且FT会变小C磁铁顺时针旋转，且FT会变大D磁铁逆时针旋转，且FT会变大答案：C2.2022四川成都树德中学高二期中一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的正上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示若将磁铁的N极位置与S极位置对调后仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是()AFN增大，Ff减小BFN减小，Ff增大CFN与Ff都增大D
4、FN与Ff都减小答案：C【情境创新题】例2 截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1I2，电流方向如图所示下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()答案：C教你解决问题探究二安培力作用下导体的平衡【情境探究】一通电导线放置于光滑的斜面上，分别施加如图甲、乙、丙、丁四种情况的磁场，请指出哪些情况导体棒可能保持静止不动，并指出安培力的方向提示：甲图可能，安培力的方向水平向右；乙图可能，安培力的方向竖直向上；丙图不可能，安培力的方向竖直向下；丁图可能，安培力的方向沿斜面向上【核心归纳
5、】1.求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路2分析求解安培力时需要注意的两个问题(1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向(2)安培力大小与导体放置的角度有关，l为导体垂直于磁场方向的长度，即有效长度【应用体验】例3 质量为0.5 kg的金属杆在相距1 m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I4 A的恒定电流，方向如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面竖直向上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.金属杆恰好不发生移动，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为()A2.0 TB1.0 TC0.50 T D0.25
6、T答案：D教你解决问题答案：B答案：B探究三安培力作用下导体棒的加速【核心归纳】1.解决在安培力作用下物体的加速运动问题，首先对研究对象进行受力分析，其中重要的是不要漏掉安培力，然后根据牛顿第二定律列方程求解2选定观察角度画好平面图，标出电流方向和磁场方向，然后利用左手定则判断安培力的方向3与闭合电路欧姆定律相结合的题目，主要应用以下几个知识点：(1)闭合电路欧姆定律，(2)安培力求解公式FIlB sin，(3)牛顿第二定律【应用体验】例4 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器如图所示为某款电磁炮的轨道，该轨道长10 m，宽2 m若发射质量为100 g的炮弹，从轨道左端以初速度
7、为零开始加速，当回路中的电流恒为100 A时，最大速度可达2 km/s，假设轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力下列说法正确的是()A磁场方向竖直向下B磁场方向为水平向右C电磁炮的加速度大小为4105 m/s2D磁感应强度的大小为100 T答案：D【针对训练】5中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明是我国“国宝级”专家，他带领的科研团队仅用几年时间，在电磁发射技术上取得集群式突破，全面推动了我国武器发展从化学能到电磁能的发射革命电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两条平行导轨(导轨与水平方向成角)上，若给导轨通以很大的恒定电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作
8、用下，由静止沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去已知匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直两平行导轨向上两导轨间的距离为L，磁场中导轨的长度为s，炮弹的质量为m，炮弹和导轨间摩擦力恒为Ff，当地重力加速度为g.求：(1)炮弹在导轨上运动时加速度大小；(2)炮弹在导轨末端发射出去时速度大小随堂演随堂演练达达标自自测1.2022浙江柯桥高二检测小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的N极朝上，S极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端与电池的正极接触，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则()A线圈不会转B线圈做顺时针转动C
9、线圈做逆时针转动 D转动方向无法判断答案：B解析：“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场的方向有向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向内的；“心”形的线圈，右半部分电流也是由上到下，磁场的方向有向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈做顺时针转动，故A、C、D错误，B正确2.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两个同心半圆弧导线和直导线ab、cd连接而成的闭合回路，ab、cd段在同一条水平直线上，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时()A导线框将向左摆动B导线框
10、将向右摆动C从上往下看，导线框将顺时针转动D从上往下看，导线框将逆时针转动答案：D答案：B4.2022广东广州三校高二联考电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示两相距很近的通电平行线圈和，线圈固定，线圈置于天平托盘上当两线圈中均无电流通过时，天平示数恰好为零，下列说法正确的是()A当天平示数为负时，两线圈中电流方向相同B当天平示数为正时，两线圈中电流方向相同C线圈对线圈的作用力大于线圈对线圈的作用力D线圈的匝数越少，天平越灵敏答案：A5.如图所示，质量为0.2 kg、长度为0.5 m的直导线用两绝缘细线悬挂于E、F两点，并处于匀强磁场中，导线中通以2 A的电流，方向如图所示，悬线与竖直方向的夹角为30，导线保持静止(重力加速度g取10 m/s2)(1)若匀强磁场的方向竖直向上，则磁感应强度的大小为多少？(2)若导线中的电流大小不变，方向相反，要使导线依然静止在此位置，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值及方向
