安培简介刘焕奇

安培简介

江苏省太仓高级中学刘焕奇

1、安培生平：

安培：(André Marie Ampè 1775～1836年)，法国物理学家，对数学和化学也有贡献。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。从小，安培就具有惊人的记忆力，尤其在数学方面有非凡的天赋。他13岁就能理解有关圆锥曲线的原理，并发表了第一篇数学论文，论述了螺旋线。他的父亲信奉J．J．卢梭的教育思想，供给他大量图书，令其走自学的道路，于是他博览群书，吸取营养；卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。安培在年轻时生活贫苦，曾在中学教数学。1805年定居巴黎，1808年任法国帝国大学总学监，后历任巴黎工业大学数学教授、法兰西学院实验物理学教授等职。1814年当选为法国科学院院士。1827年被选为伦敦皇家学会会员。他还是柏林、斯德哥尔摩等科学院的院士。安培的兴趣是多方面的，不但钻研数学，而且对物理学、化学等都感兴趣，还花了大量时间研究过心理学、伦理学等。他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程；他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘，导出过阿伏伽德罗定律，论证过恒温下体积和压强之间的关系，还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。

2、安培与安培定则的发现

1820年9月11日安培在法国科学院听到关于奥斯特实验的报告后，引起极大兴趣，第二天就重做了奥斯特的实验，并于9月18日向法国科学院报告了第一篇论文，提出磁针转动方向和电流方向的关系服从右手定则(以后这个定则被命名为安培定则)，以后又在短时间里，通过实验和数学归纳，提出数篇论文，阐述了各种形状的曲线载流导体之间的相互作用；提出了表示通电导线在磁场中受力情况的公式，称为安培力公式；发现了环路定律；并且在1821年1月提出了著名的分子电流假说，认为每个分子的圆电流形成一个小磁体，这是形成物体磁性的原因。安培还第一个把研究动电的理论称为“电动力学”。安培还发现，电流在线圈中流动的时候，表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了电流计。

3、安培主要科学成就

安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。

①发现了安培定则

②发现电流的相互作用规律

③发明了电流计

④提出分子电流假说

⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律

4、有关安培的评价——“电学中的牛顿”

安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”，1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培

誉为“电学中的牛顿”。安培还是发展测电技术的第一人，他用自动转动的磁针制成测量电流的仪器，以后经过改进称作——电流计。安培在他的一生中，只有很短的时期从事物理工作，可是他却能以独特的、透彻的分析，论述带电导线的磁效应，因此我们称他是电动力学的先创者，他是当之无愧的。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。

14安培力及其应用

14安培力及其应用 一、安培力 1．定义：磁场对电流的作用 注意：磁场可以由磁铁产生，也可以由电流产生，因此电流对电流的作用力也属于安培力 2．大小：F=BILsin θ a ．B 指导线所在位置的磁感应强度，当导线所在位置磁场不一样时，应注意分段处理 b ．L 指导线的有效长度――通电导体初末连线的长度 c ．θ指导线中电流I 与B 之间的夹角 3．方向：左手定则 a ．安培力F 一定垂直于B 和I ，但B 与I 本身不一定相互垂直 b ．安培力F 与B 及I 可以构成三维坐标，因此受力分析时，注意把立体图画成平面图 例1．如图，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强 磁场中，磁感应强度为B .当在该导线中通以电流I 时，该V 形通电导线受到的安培力大小为( ) A ．0 B ．0.5BIl C ．BIl D ．2BIl 二、安培力的应用 1．与力的平衡相结合 例2．在两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I 1和I 2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图中(a )、(b )所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I 1∶I 2为( ) A ．sin α B ．1sin α C ．cos α D ．1cos α 总结：(1)在三力平衡时能灵活画出平行四边形并利用三角函数进行求解 (2)在多力平衡时能建立坐标，进行正交分解 2．与牛顿运动定律结合 例3．电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁 场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I 成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而 高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是( ) (多选) A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍 B ．只将电流I 增加至原来的2倍 C ．只将弹体质量减至原来的一半 D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其他量不变 总结：在合力不为零时，应该正交分解求出物体所受的合力，进而求出加速度 3．会分析通电导体的运动情况 例4．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动， 当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是(从上往下看) ( ) A ．顺时针方向转动，同时下降 B ．顺时针方向转动，同时上升 C ．逆时针方向转动，同时下降 D ．逆时针方向转动，同时上升 总结：(1)注意导体所于不同的磁场空间时，应分段进行受力分析，从而分析转动情况。 (2)在分析导体平动情况时可以采用特殊位置分析 针对练习题 1．如图，倾斜导轨宽为L ，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中， 金属杆ab 水平放在导轨上．当回路电流强度为I 时，关于金属杆ab 所受安培力F ，下列说法正 确的是( ) A ．方向垂直ab 杆沿斜面向上 B ．方向垂直ab 杆水平向右 C ．F ＝BIL cos α D ．F ＝BIL sin α 2．如图，用一根导线做成一直角三角形框架acb ，固定于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向 里，ab 两点接在电源电路上，当闭合开关S 时，则( ) (多选) A ．ab 与acb 所受的安培力的方向相同 B ．ab 与acb 所受的安培力的方向相反 C ．ab 与acb 所受的安培力的大小相等 D ．ab 所受的安培力大于acb 所受的安培力 3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ， A 与螺线管垂直。A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力 的方向是( ) A ．水平向左 B ．水平向右 C ．竖直向下 D ．竖直向上

(含答案)磁场、磁感应强度、磁通量、安培定则的应用

磁场、磁感应强度、磁通量、安培定则的应用 一、基础知识 （一）磁场、磁感应强度 1、磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向．2、磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向． (2)大小：B＝F IL(通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时N极的指向． (4)单位：特斯拉(T)． 3、匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场． (2)特点 匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线． 4、磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积． (2)公式：Φ＝BS. 深化拓展(1)公式Φ＝BS的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B⊥S. (2)S为有效面积． (3)磁通量虽然是标量，却有正、负之分． (4)磁通量与线圈的匝数无关． （二）磁感线、通电导体周围磁场的分布 1、磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向 一致． 2、条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)

3 4、磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱． (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极． (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在． （三）对磁感应强度的理解 1、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 2

物理学家生平简介

物理学家生平简介 焦耳生平简介 焦耳(J.P.Joule，1818.12─1889.10)──英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子，业余科学家。致力于热功当量的精确测定达40 年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为 热力学第一定律（first law of thermodynamics）的建立确定 了牢固的实验基础。 安培(Andre-Marie Ampere, 1775-1836) 法国物理学家，电动力学的创始人。少年时期主要跟随父亲学习技艺，没 有受过正规系统的教育。安培自幼聪慧过人，对事务有 敏锐的观察力。他兴趣广泛，爱好多方面的科学知识。 1799年安培开始系统研究数学，1805年定居巴黎，担任 法兰西学院的物理教授，1814年参加了法国科学会，1818 年担任巴黎大学总督学，1827年被选为英国皇家学会会 员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 安培是近代物理学史上功绩显赫的科学家。特别在电磁学方面的贡献尤为卓著。从1814年参加科学会开始，在以后的二十多年中，他发现了一系列的重要定律、定理，推动了电磁学的迅速发展。1827年他首先推导出了电动力学的基本公式，建立了电动力学的基本理论，成为电动力学的创始人。 安培善于深入研究他所发现的各种规律，并且善于应用数学进行定量分析。1822年在科学学会上，他正式公布了他发现的安培环路定理。在电动力学中，这是一个重要的基本定律之一。安培的研究工作结束了磁是一种特殊物质的观点，使电磁学开始走上了全面发展的道路。为了纪念他的贡献，以他的名字命名了电流的单位。

法拉第(Michael Faraday 1791－1867) 法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。因家庭贫困仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。在送报、装订等工作之 余，自学化学和电学，并动手做简单的实验，验证书上的内容。利用业 余时间参加市哲学学会的学习活动，听自然哲学讲演，因而受到了自然 科学的基础教育。由于他爱好科学研究，专心致志，受到英国化学家戴 维的赏识，1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。这是法 拉第一生的转折点，从此他踏上了献身科学研究的道路。同年10月戴 维到欧洲大陆作科学考察，讲学，法拉第作为他的秘书、助手随同前往。 历时一年半，先后经过法国、瑞士、意大利、德国、比利时、荷兰等国，结识了安培、盖.吕萨克等著名学者。沿途法拉第协助戴维做了许多化学实验，这大大丰富了他的科学知识，增长了实验才干，为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所实验室主任，1833----1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。 法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了艰苦的探索。1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。接着经过无数次实验的失败，终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。 法拉第能够这样坚持10年矢志不渝地探索电磁感应现象，重要原因之一是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的，他始终坚信自然界各种不同现象之间有着无限多的联系。也是在这一思想的指导下，他继续研究当时已知的伏打电池的电、摩擦电、温差电、伽伐尼电、电磁感应电等各种电的同一性，1832年他发表了〈不同来源的电的同一性〉论文，用大量实验论证了“不管电的来源如何，它的本性都相同”的结论，从而扫除了人们在电的本性问题认识上的种种迷雾。 为了说明电的本质，法拉第进行了电流通过酸、碱、盐的溶液的一系列实验，从而导致1833----1834年连续发现电解第一和第二定律，为现代电化学工业奠定了基础，第二定律还指明了存在基本电荷，电荷具有最小单位，成为支持电的离散性质的重要结论，对于导致基本电荷e的发现以及建立物质电结构的理论具有重大意义。为了正确描述实验事实，法拉第制定了迁移率、阴极、阳极、阴离子、阳离子、电解、电解质等许多概念、术语。 在电与磁的统一性被证实之后，法拉第决心寻找光与电磁现象的联系。1845年他发现了原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性，使偏振光的偏振面发生偏转，此即磁致光效应，成为人类第一次认识到电磁现象与光现象间的关系。1846年他发表了《关于光振动的想法〉一文，最早提出了光的电磁本质的思想。他曾设计并不畏艰苦地作过许多实

SOC--开路电压法和Ah法

铅酸蓄电池的SOC 检测策略：Ah法和开路电压法SOC定义：美国先进电池联合会（USABC）在其《电动汽车电池实验手册》中定义SOC为：电池在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。 SOC=剩余容量 额定容量 =其中为电池的剩余容量，用Ah表示；电池以恒定电流I放电时所具有的容量。 ★SCO B 特指某一恒定温度下，以标称的恒定电流放电时，电池所放出的标称容量为某基准所确定的SOC值。 ★SOC D 指随放电电流、温度参数变化的电池荷电状态，动态荷电状态参数SOC D 以标称的荷电状态SCO B 为基准，根据电流的变化就行换算，温度变化则以影响 因数的形式予以修正：SOC D =SOC B K W f(I)； 【1】 Ah计量法 Ah法是一种常见的电量累计方法，是通过累积电池在充电或放电时的电量来估计电池的SOC，并根据电池的温度、放电率对SOC进行补偿的一种方法。如果充放电起始状态为SOC ，那么当前的SOC状态为： SOC=SOC?1C Iηdt 其中C N 为额定容量，I为电池电流，η为充放电效率，不是常数； 在实际应用中，常常将安时法与其它方法结合使用，以得到较好的精度。Ah 法基于的原理较为简单，它将电池视为一个密闭的对象系统，并不去研究相对而言较为复杂的电化学反应及电池内部各参数之间的关系，而是着眼于该系统的外部特征，在电量监测中即着眼于进出电池这一密闭系统的电量。该方法采用积分实时测量充入电池和从电池放出的能量，对电池的电量进行长时间的记录和监测，从而能够给出电池任意时刻的剩余电量。该方法实现起来较简单，受电池本身情况的限制小，宜于发挥微机监测的优点。 但是安时法没有从电池内部解决电量与电池状态的关系，而只是从外部记录进出电池的能量，不可避免的使电量的计量可能因为电池状态的变化而失去精确度，比如电池温度老化因素的影响等。要提高安时法的精度，就必须对这些因素

科学家安培

安培 (Andre-Marie Ampere, 1775-1836) 以他的姓氏安培命名的电流强度的单位，为国际单位制的基本单位之一。 他在电磁学方面的重要贡献被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”. 没有上过任何学校，依靠自学，他掌握了各方面的知识。 科学成就： 1．安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。 ①发现了安培定则 ②发现电流的相互作用规律 ③发明了电流计 ④提出分子电流假说 ⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律 2．数学和化学方面的贡献。 3．“电学中的牛顿” 1799年安培开始系统研究数学， 1805年定居巴黎，担任法兰西学院的物理教授， 1814年参加了法国科学会， 1818年担任巴黎大学总督学， 1827年被选为英国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 广泛地阅读科学、哲学、历史、文学等方面的书籍，专门研究拉格朗日，欧拉等人的著作。当时欧拉，伯努利等人的文章用拉丁文写的。为了突破语言的困难，安培仅用了7个星期就学会了拉丁文。 简介： 安培（Andre－Marie Ampere，1775～1836）法国物理学家。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。从小受到良好的家庭教育。他父亲按照卢梭的教育思想，鼓励他走自学成才之路。 他父亲给他买了大量的图书，使他博览群书，卢梭关于植物学的著作激发了他对科学的热情。 12岁时就自学了微分运算和各种数学书籍，显示出较高的数学天赋。为了能到里昂图书馆去看接阅读欧勒、伯努利等人的拉丁文原著，他还花了几星期时间掌握了拉丁文。14岁时就钻研了当时狄德罗和达兰贝尔编的《百科全书》。没有上过任何学校，依靠自学，他掌握了各方面的知识。1793年（18岁）因其父在法国大革命时期被杀，为了糊口他做了家庭教师。在读了一本卢梭关于植物学的书以后，又重新燃起了他对科学的热情。1802年，在布尔让－布雷斯中央学校任物理学及化学教授，1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事，此后一直担任此职。1814年被选为帝国学院数学部成员。1819年主持巴黎大学哲学讲座。1824年任法兰西学院实验物理学教授，1836年6月10日在马赛逝世。 他的兴趣十分广泛，早年是在数学方面，曾研究过概率论及偏微分方程，他的一篇关于博奕机遇的数学论文曾引起达朗贝尔的瞩目。后来又作了些化学研究，他只比阿伏加德罗晚三年导出阿伏加德罗定律。由于他高超的数学造诣，他成为将数学分析应用于分子物理学方面的先驱。他的研究领域还涉及植物学、光学、心理学、伦理学、哲学、科学分类学等方面。他写出了《人类知识自然分类的分析说明》（1834～1843）这一涉及各科知识的综合性著作。 他的主要科学工作是在电磁学上。1820年奥斯特发现电流磁效应的消息由阿拉果带回巴黎，他作出迅速反应，在短短的一个多月时间内，提出了3篇论文，报告他的实验研究结果：通电螺线管与磁体相似；两个平行长直载流导线之间存在相互作用。进而他用实验证明，在地球磁场中，通电螺线管犹如小磁针样取向。一系列实验结果，提供给他一个重大线索：磁铁的磁性，是由闭合电流产生的。起先，他认为磁体中存在着一个大的环形电流，后来经好友菲涅耳提醒（宏观圆形电流会引起磁体中发热），提出分子电流假说。他试图参照牛顿力学的方法，处理电磁学问题。他认为在电磁学中与质点相对应的是电流元，所以根本问题是找出电流元之间的相互作用力。为此，自1820年10月起，他潜心研究电流间的相互作用，这期间显示了他的高超实验技巧。依据四个典型实验，他终于得出了两个电流元间的作用力公式。他把自己的理论称作“电动力学”。安培在电磁学方面的主要著作是《电动力学现象的数学理论》，它是电磁学的重要经典著作之一。 此外，他还提出，在螺线管中加软铁芯，可以增强磁性。1820年他首先提出利用电磁，现象传递电报讯号。

安培定则_左手定则_右手定则_楞次定律的综合应用

高考热点专题复习 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 在选择题中，近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定，力学和电学的内容共有四道题，可能是两道力学，两道电学，或者是力电综合的题目，而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用，所以我们务必要弄清楚它们的区别，熟练掌握应用它们的步骤. (1) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象： (2)右手定则与左手定则区别： 抓住“因果关系”分析才能无误． “因电而动”——用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到左手定则用来判断安培力！ “因动而电”——用右手；“电”字的最后一笔向向右钩，可以联想到右手定则用来判断感应电流方向， (3)楞次定律中的因果关联 楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系，一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (4)运用楞次定律处理问题的思路 ★判断感应电流方向类问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的"阻碍"原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向：原磁通量增加，则感应磁场与原磁场方向相反；原磁通量减少，则感应磁场与原磁场方向相同——“增反减同”. ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向.（见例1） ★判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路： ①常规法： 据原磁场（B 原方向及ΔΦ情况） 确定感应磁场（B 感方向）????→?安培定则判断感应电流（I 感方 向）????→?左手定则导体受力及运动趋势. ②效果法 由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则，可直接对运动趋势做出判断，更简捷、迅速. ★判断自感电动势的方向类问题 感应电流的效果总是阻碍原电流变化(自感现象)——当自感线圈的电流增大时，感应电流阻碍“原电流”的增大，所以感应电流与原电流的方向相反；当自感线圈的电流减小时，感应电流阻碍“原电流”的减小，则感应电流与原电流的方向相同！ 判断感应电动势的思路为： 据原电流（I 原方向及I 原的变化情况）确定感应电流I 感的方向（“增反减同”） ???????????→?出电流从电动势的正极流判断感应电动势的方向 解题范例： 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生的磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用（安培力） 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合电路磁通量变化 楞次定律

大学物理安培环路定理

10-4 安培环路定理 静电场的一个重要特征是电场强度E 沿任意闭合路径的积分等于零，即0 d =??l E l ，那么， 磁场中的磁感强度B 沿任意闭合路径的积分??l d l B 等于多少呢？可以证明：在真空的稳恒磁场 中，磁感强度B 沿任一闭合路径的积分（即B 的环流）的值，等于0μ乘以该闭合路径所包围的 各电流的代数和，即 ∑?==?n i l I 1 0 d i l B μ （10-8） 安培环路定理与静电场环路定理的比较 讨论：安培环路定理的证明 如图(a)所示，有一通有电流I 的长直载流导线垂直于屏幕平面，且电流流向垂直屏幕平面向内. 在屏幕平面上取两个闭合路径 1C 和2C ，其中闭合路径1C 内包围的电流为I ，而在闭合路径 2C 内没有电流. 从图（b ）可以看出，由于磁感 强度B 的方向总是沿着环绕直导线的圆形回路的切线方向，所以对闭合路径 1C 或2C 上任意一线元l d ，磁感强度B 与l d 的点积为 ?αd cos d d Br l B ==?l B 式中r 为载流导线至线元l d 的距离. 由第10-2节二中例1的式（2），上式可写成 ? μ?μd π 2d π2d 00I r r I = = ?l B （1） 对于图（a ）的闭合回路1C ，?将由0增至π2. 于是，磁感强度B 沿闭合路径1C 的环流 为 这就是真空中磁场的环路定理，也称安培环路定理。它是电流与磁场之间的基本规律之一。在式（10-8）中，若电流流向与积分回路呈右螺旋关系，电流取正值；反之则取负值。

?? == = ?1 000π2π 2d π 2d C I I I μμ?μl B （2） 可见，真空中磁感强度B 沿闭合路径的环流等于闭合路径所包围的电流乘以0μ，而与闭合 路径的形状无关. 然而，对于图（a ）中的闭合路径2C ，将得到不同的结果，当我们从闭合路径2C 上 某一点出发，绕行一周后，角 ?的净增量为零，即 ?=0d ? 于是，由式（1）可得 ?=?2 0d c l B （3） 比较式（2）和式（3）可以看出，它们是有差别的. 这是由于闭合路径1C 包围了电流，而 闭合路径 2C 却未包围电流. 于是我们可以得到普遍的安培环路定理：沿任意闭合路径的磁感强 度B 的环流为 ?∑=?2 0d c I μl B 式中∑I 是该闭合路径所包围电流的代数和 人物简介：安培简介 安培(Andre Marie Ampere,1775-1855)，法国物理学家，对数学和化学也有贡献，他在电磁理论的建立和发展方面建树颇丰。 1820年9月提出了物质磁性起源的分子电流假设，并在1821—1825年精巧实验的基础上导出两电流元间相互作用力的公式，后来人们结合毕奥—萨伐尔定律而将该公式写成现在通用的安培力公式，即安培定律。

历 最伟大的物理学家排名

历史上最伟大的物理学家排名1：牛顿(经典力学、光学) 牛顿（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。 2：爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日），举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国，1940年入美国国籍。

十九世纪末期是物理学的变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，从新考查了物理学的基本概念，在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论，就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系，解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜，并推断出后来被验证了的光线弯曲现象，还成为后来许多天文概念的理论基础。 爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学，建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型，并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，大大推动了现代天文学的发展。 3：麦克斯韦(经典电动力学、经典统计力学) 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，英国物理学家、数学家。麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术，就是以电磁场理论为基础发展起来的。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思

3.4安培力的应用

第四节安培力的应用 一、教学内容分析 （一）、内容和地位 在《普通高中物理课程标准》选修3-1的内容标准中涉及本节的内容有“了解磁电式电表的结构和工作原理”。本节内容为物理选修3－1中第三章磁场中第四节的教学内容，它处在探究安培力之后，起到对安培力的巩固作用，同时又拓展了学生的知识面。这一节的内容要求学生在实验与探究的基础上展开讨论加深对安培力的理解内容。 （二）、教学目标 1、知识与技能 ·通过实验与探究，了解直流电动机的原理。 ·通过观察与思考，了解磁电式电表的原理。 2、过程与方法 ·经历探究直流电动机工作原理的过程，认识物理实验在提高直流电动机性能中的作用。 3、情感态度与价值观 ·了解电动机的研制简史，体会科学理论催化技术发明的巨大作用，体验科学家探索自然规律的艰辛。 （三）教学重点与难点 ·通电线圈在匀强磁场中所受安培力矩及磁电式电流表的工作原理。 二、教学方法 （一）教法 采用“实验探究、分析归纳、讨论分析”等方法，让学生经历知识的由来过程，激发学生的兴趣，从而形成自己的知识技能。在教学过程中采用多媒体手段，增进教学的直观性，加大课堂密度，提高教学效率。 （二）学法 在教学过程中让学生经历探究、讨论、分析、推理、运用等过程，充分提高学生的探究、分析、推理能力，发展学生的合理推理意识，培养学生主动探究的良好学习习惯。 三、教具 多媒体平台

四、教学过程

电流表 的组成：永 久磁铁、铁 芯、线圈、 螺旋弹簧、 指针、刻度 盘.（最基本 的是磁铁和 线圈） 注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、铁芯转动时螺旋弹簧会形变。［投影课本图3-4-4］ ［思考1］电流表中磁场分布有何特点呢？［讲解］电流 表中的磁场在 磁铁与铁芯之 间是均匀辐向 分布的. ［思考2］什么 是均匀辐向分 布呢？ ［讲解］所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的. （2）电流表的工作原理 引导学生弄清楚以下几点： ①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去？ ③为什么指针偏转角度的大小可以说明 被测电流的强弱? ④使用时要特别注意什么? 课件演示的工作原理。 小结引导学生小结参与本节课知 识的小结 1、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、随着线圈的转动，线圈上各边所受的安培完成相关练习。通过练习使 学生熟悉和 巩固本节课 的内容

第3章3 安培定则的应用技巧—2020-2021 高中物理选修3-1学案

安培定则的应用技巧 (1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，拇指指“原因”——电流方向；四指指“结果”——磁感线绕向。在判定环形电流的磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向；拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极。 (2)优先采用整体法：一个任意形状的电流(如三角形、矩形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，再根据安培定则确定磁场的方向，即磁感线的方向。 (3)若研究磁体与环形电流、通电螺线管的相互作用力，可根据安培定则将环形电流或通电螺线管等效成小磁针或条形磁铁，如图所示，然后根据磁极之间的相互作用规律进行分析。 案例接通电源后，小磁针A按下图所示方向运动，则电源的__左__(填“左”或“右”)侧为电源正极，小磁针B的N极指向__垂直纸面向外__方向。 解析：小磁针A的N极向右运动，故说明螺线管左侧为S极，右侧为N极，电流从左侧流入，则电源的左侧为电源的正极；将整个线路等效为一个环形电流，其电流方向沿逆时针，由安培定则判断出下方小磁针B处的磁场方向向外，小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。 1．(2019·江苏省淮安市高二上学期期末)如图所示，将磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，该现象可以说明(C) A．磁感线是真实存在的 B．甘油中没有铁屑的地方就没有磁场 C．磁铁周围的磁场分布情况 D．将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果 解析：磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在；而磁场是真实存在的，没有

铁屑的地方也有磁场。故A、B错误。磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，而磁感线可以描述磁场分布情况，故C正确；磁场对铁屑有力的作用对铜屑没有力作用，故D错误。 2．(2019·山东师大附中)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(B) 解析：本题考查了对地磁场的认识，由安培定则可知环形电流应自东向西，B项正确。 3．(2019·河南省驻马店市高二上学期期末)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在以导线截面的中心O为圆心的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，则d点的磁感应强度的大小和方向分别为(D) A．大小为B，方向竖直向上 B．大小为2B，方向水平向右 C．大小为2B，方向垂直纸面向外 D．大小为2B，方向斜向右下方 解析：磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，那么通电直导线在a点的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，则通电直导线在d点的磁感应强度的大小仍为B，根据右手螺旋定则，其方向水平向右；依据矢量的合成法则，则d点的合磁感应强度的大小B d＝B2＋B2＝2B，其方向斜向右下方，故ABC错误，D正确。 [练案23] 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．(2019·北京市平谷区高二上学期期末)关于磁感线，下列说法正确的是(C)

法国化学家安培的贡献介绍

法国化学家安培的贡献介绍 安培是法国著名的化学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和物理也有贡献，那么你知道法国化学家安培的贡献是怎样的吗?下面由为你提供的法国化学家安培的贡献介绍，希望能帮到你。 法国化学家安培的贡献介绍法国有名的物理学家安培，有着哪些突出的贡献呢?说起安培的贡献，首先不得不说的是他的安培定则。酷爱物理研究的安培发现前人所提出的电流磁效应存在一些不太合理的地方，于是安培经过长期研究后终于成功发现了磁针转动的方向和电流的放电方向之间的关系，因此产生了物理学上这一安培定则。 说起安培的贡献还要说起他所发现的电流之间的作用规律。安培发现，如果电流方向相反，那么两条相同的平行载流导线其实是互相吸引的，反过来则相反，根据此，安培成功发现其中的规律。同时，安培还发明了电流计。这是一种用来探测和度量电流的仪器，也是安培从电流在线圈里的流动规律研究出来的，产生极大影响。 后来，安培还提出了他所发现的分子电流假说。而后，安培在总结之前研究的基础上，提出了电流元之间存在的规律，即安培定律，成为物理学中一个非常重要的定律。除此之外，安培还在数学和化学方面都有着很多贡献，对数学的热爱支撑着他去研究概率论以及其他相关知识，并且还做出了有着创造价值的设想。 与此同时，安培还是当代发展了测电技术的第一人，他的一生，

虽然从事物理研究的时间不是很长，但是的确有着很多的贡献，成为电动力学的开创者，也给后人留下了重要的财富。 法国化学家安培的发明介绍安培被人们称为“电学领域的牛顿”，电流的单位用他的名字命名，足以看到安培对电学发展做出的贡献。那么安培发明了什么，安培又做出怎样的贡献呢? 安培发明了什么?安培在奥斯特研究的基础上，研究了磁针转动方向和电流方向之间的关系，用了两周的时间提出了安培定则，也就是中学常用到的右手螺旋定则，在提出这一结论的同时，安培创造出了螺线管，并在这个基础上发明了电流计。电流计是安培最重要的发明，能够直接读出电路中流过的电流的量，在进行电学研究的时候，电流计起着举足轻重的作用，因为有了电流计，科学工作者的电学研究才能更加精准和快速，可见安培发明了什么对后来的研究产生了巨大的影响。 安培发明了什么在历史文献中并没有很多的记载，除了电流计，他的突出成就都集中在提出一些理论和定则、验证一些假说上，比如安培定则、分子电流假说和安培定律。除了电学方面的突出成就，在数学和化学领域，安培也有一定的成就。他研究过概率论和积分偏微方程，认识了氯元素和碘元素，通过自己的推导得出了阿伏伽德罗定律，还通过实验论证了体积和压强之间的关系等。 很多人不知道除了电流计之外安培发明了什么，但仅凭着一个电流计，他就能成为最伟大的物理学家之一。

高中物理微型专题4 安培力的应用

微型专题4 安培力的应用 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.2.知道电流元法、等效法、结论法、转换研究对象法. 科学思维：1.会利用电流元法、等效法、结论法分析导体在安培力作用下的运动和平衡问题.2.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度. 一、安培力作用下导体运动的判断 1.电流元法 即把整段电流等效为多段直线电流元,运用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力的方向. 2.特殊位置法 把通电导体或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力的方向. 3.等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也可以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 因为通电导体之间、通电导体与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律,定性分析磁体在通电导体产生的磁场中的受力和运动时,可先分析通电导体在磁体的磁场中受到的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受通电导体的作用力. 例1 如图1所示,把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以在空间自由运动,当导线通以图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) 图1 A.顺时针方向转动,同时下降

B.顺时针方向转动,同时上升 C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升 答案 C 解析如图所示,将导线AB分成左、中、右三部分.中间一段开始时电流方向与磁场方向一致,不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向上,根据左手定则知其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向下,受力方向向里.当转过一定角度时,中间一段电流不再与磁场方向平行,由左手定则可知其受力方向向下,所以从上往下看导线将一边逆时针方向转动,一边向下运动,C选项正确. 判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体,对通电导体的作用都是通过磁场来实现的,因此,此类问题可按下列步骤进行分析： (1)确定导体所在位置的磁场分布情况. (2)结合左手定则判断导体所受安培力的方向. (3)由导体的受力情况判定导体的运动方向. 学科素养例1根据安培力的方向来判断导体的运动方向.这是基于事实证据进行科学推理,锻炼了推理能力. 针对训练1 (2018·扬州中学高二期中)如图2所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面M、N的连线的中垂线上.当平行导线M、N通以同向等值电流时,下列说法中正确的是( ) 图2 A.ab顺时针旋转 B.ab逆时针旋转 C.a端向外,b端向里旋转 D.a端向里,b端向外旋转 答案 C 解析首先分析出两个平行电流在直导线ab处产生的磁场情况,如图所示,两电流产生的、在直导线ab上部分的磁感线方向都是从左向右,则ab上部分电流受到的安培力方向垂直纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左,故ab下部分电流受到的安培力方向垂直纸面向里.所以,导线的a端向外旋转,导线的b

最新讲义--安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用

龙文教育学科教师辅导讲义 教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段 在选择题中，近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定，力学和电学的内容共有四道题，可能是两道力学，两道电学，或者是力电综合的题目，而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用，所以我们务必要弄清楚它们的区别，熟练掌握应用它们的步骤. (1) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象： (2)右手定则与左手定则区别： 抓住“因果关系”分析才能无误． “因电而动”——用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到左手定则用来判断安培力！ “因动而电”——用右手；“电”字的最后一笔向向右钩，可以联想到右手定则用来判断感应电流方向， (3)楞次定律中的因果关联 楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系，一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (4)运用楞次定律处理问题的思路 ★判断感应电流方向类问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的"阻碍"原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向：原磁通量增加，则感应磁场与原磁场方向相反；原磁通量减少，则感应磁场与原磁场方向相同——“增反减同”. ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向.（见例1） ★判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路： ①常规法： 据原磁场（B 原方向及ΔΦ情况）确定感应磁场（B 感方向）????→?安培定则判断感应电流（I 感方 向）????→?左手定则导体受力及运动趋势. ②效果法 课 题 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生的磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用（安培力） 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合电路磁通量变化 楞次定律

流动注射双安培法

分类学号 密级 paracetamol on 作者姓名 指导教师 学科门类 提交论文日期专业名称 成绩评定 理 学

摘要 摘要 利用不可逆电对的双安培法玉检测原理，建立了流动注射双安培直接检测扑热息痛的电化学新方法。使用经过恒电位预阳极化处理的双铂电极，通过耦合扑热息痛在一支电极上的氧化和氧化铂在另一支电极上的还原两个不可逆电极过程，构成流动注射双安培检测体系。在外加电位差为0 V 时, 扑热息痛的氧化电流与其浓度在 4.0×10-4～8.0×10-4 mol/L范围内呈线性关系, 检出限为 5. 0×10- 7mol/ L, 连续20 次测定扑热息痛5.0×10-5 mol/L , 电流值RSD 为3.30%. 关键词：扑热息痛；流动注射分析；双安培法;不可逆电对 Ⅰ

Abstract Abstract A novel flow-injection electrochemical method for direct determination of paracetamol was developed in this paper based on the biamperometric detection by an irreversible couple system. The applied voltage between two Pt electrodes ,in which the eletrocatalytic oxidation of paracetamol occurred at one platinum electrode,coupled with the reduction of PtO at another Pt electrode.under the applied potential differenceof 0 V, the linearity between current and phenol concentration was obtained over the range of4.0×10-4～8.0×10-4 mol/L with the detection limit 5. 0 × 10- 7mol/L. The relative standard derivation of 3.30% wasobtained for 30 successive determinations of 5. 0×10- 5mol/ L phenol.The method has been successfully applied to the determination of paracetamol in real samples with satisfactory results. Key words: paracetamol; flow injection analysis; biamperometric; irreversible couple Ⅱ