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1、高二物理学案（人教版2019选择性必修二） 班级： 姓名：1.1磁场对通电导线的作用力【学习目标】1、通过实验认识安培力。2、会判断安培力的方向3、会计算匀强磁场中安培力的大小。重点：会判断安培力的方向，会计算匀强磁场中安培力的大小难点：能说出存在安培力的条件，会计算具体情况中的安培力。【导入学习】电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），电磁炮是如何制作出来的呢？思考是什么力赋予电磁炮如此巨大的威力呢？【学习过程】学习活动一、安培力的定义问题1、用轨道模
2、拟电磁炮发射：放好磁铁、铜制支架、铜制导体棒，当闭合电源时，发现原本静止导体棒被“发射”出去了。原本静止的导体棒有了速度，这个现象说明了什么？问题2、这个力是哪里来的呢？问题3、在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有无力的作用呢？问题4、什么是安培力？学习活动二、安培力的方向左手定则问题1、轨道模拟电磁炮发射，将磁铁磁极转换，电源电极转换，导体棒的运动方向有什么变化？问题2、只有知道了B、I、F三者的方向关系，才能准确的设定电磁炮的发射方向。这三个方向在同一个平面内吗？问题3、左手定则内容是什么？问题4、左手定则用来判断什么？例1、根据左手定则判断下列图中安培力的方
3、向。变式训练1、如图所示，磁感应强度和通电导体中的电流方向均垂直纸面向里，则关于通电导体所受磁场力，下面判断正确的是（ ）A磁场力垂直导体，方向向左B磁场力垂直导体，方向向右C磁场力垂直导体，方向向上D磁场力为零问题5、通电导体放入磁场中一定受安培力吗？说明什么时候不受安培力？例2、请根据安培定则（右手螺旋定则）和左手定则判断两通电导线之间的力，并解释实验现象：同相电流相互吸引，反向电流相互排斥。变式训练2、如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM与NN之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，可判断这两段导线（ ）A相互吸引，FaFb B相互排斥，FaFbC相互吸引，Fa
4、Fb D相互排斥，FaFb学习活动三、安培力的大小问题1、安培力的大小与哪些因素有关？采用什么方法探究各因素之间的关系呢？【学生】电流强度I，电流长度l，磁感应强度B。控制变量法。问题2、控制B、L不变，探究F与I关系： 控制B、I不变，探究F与L关系： 控制I、L不变，探究F与B关系： 总结安培力大小：（1）在匀强磁场中，通电导线与磁场方向垂直时，所受安培力大小公式F= 。（2）当导线方向与磁场方向平行时，电流所受的安培力等于 。（3）当导线方向与磁场方向夹角时，电流所受的安培力F= 。 例3、将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强
5、度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。 I)30B(4)acbI变式训练3、如图，导线框通有电流I2A，并处在垂直纸面向里的匀强磁场中 B1T，ab=0.4m，bc=0.3m。 求： ab边与bc边所受安培力的合力假设从c到a的直线电流I2A，该导线所受的安培力。【应用学习】1、在以下方法中能改变通电导体在磁场中受力方向的是（ ）A、只改变通电电流的大小 B、只改变通电电流的方向C、只改磁感线方向 D、同时改变通电电流方向和磁感线方向2、下列说法正确的是( )A.一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零
6、C.放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，该处的B就是1TD.磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同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4、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（）A、F、B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I，但F不
7、一定垂直于ID、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B5、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（）A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小C、保持电流I不变，适当增大B D、使电流I反向，适当减小6、如图，左边的线圈下边在磁场中，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为（ ）Amg/2 B（m+m）g C mg D（m+m）g/27、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）8、质量为0.5的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置（静止），金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间静摩擦力为正压力的0.2倍，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 4学科网（北京）股份有限公司