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1、学习探究区学习探究区高中物理高中物理选修选修3-1浙江专版浙江专版第三章第三章 磁场磁场学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结123学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向.学会用公式学会用公式FBIL计算计算B与与I垂直和平行两种情况下垂直和平行两种情况下安培力的大小安培力的大小了解磁电式电流表的基本构造及工作原理了解磁电式电流表的基本构造及
2、工作原理知识储备区知识储备区一、安培力的方向一、安培力的方向 垂直垂直 左手定则左手定则 垂直垂直 同一个平面内同一个平面内 进入进入 电流电流 通电导线在磁场中通电导线在磁场中所受安培力的方向所受安培力的方向 二、安培力的大小二、安培力的大小 ILB 0 ILBsin 三、磁电式电流表三、磁电式电流表1 磁铁磁铁 线圈线圈 安培力安培力 越大越大 偏转的方向偏转的方向 2 灵敏度高灵敏度高 很细很细 很弱很弱 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力学习探究区学习探究区一、安培
3、力的方向一、安培力的方向按照如图所示进行实验按照如图所示进行实验(1)上下交换磁极的位置以改变磁场方向，上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？导线受力的方向是否改变？(2)改变导线中电流的方向，导线受力的方改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？向是否改变？仔细分析实验结果，说明安培力的方向与仔细分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？磁场方向、电流方向有怎样的关系？答案答案(1)受力的方向改变；受力的方向改变；(2)受力的方向改变；安培力的方受力的方向改变；安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则满足左手
4、定则要点提炼要点提炼1安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则(1)FB，FI，即，即F垂直于垂直于B、I决定的平面决定的平面(2)磁场方向和电流方向不一定垂直用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要磁场方向和电流方向不一定垂直用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心进入即可，不一定垂直穿过掌心从掌心进入即可，不一定垂直穿过掌心2判断电流磁场方向用安培定则判断电流磁场方向用安培定则(右手螺旋定则右手螺旋定则)，确定通电导体在磁场中的受力，确定通电导体在磁场中的受力方向用左手定则方向用左手定则3推论：平行通电导线之间，同向电流相互吸引
5、，反向电流相互排斥推论：平行通电导线之间，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力学习探究区学习探究区二、安培力的大小二、安培力的大小1在定义磁感应强度时在定义磁感应强度时,让一小段通电导线放入磁场，让一小段通电导线放入磁场，可得可得FILB，此公式的适用条件是什么？，此公式的适用条件是什么？2当导线平行于磁场方向放置时，导线受力为多少？当导线平行于磁场方向放置时，导线受力为多少？1.答案导线垂直于答案导线垂直于磁场方向放置磁场方向放置2.答案答
6、案0.要点提炼要点提炼1安培力大小的计算公式安培力大小的计算公式FILBsin，为磁感应强度方向与导线方向的夹为磁感应强度方向与导线方向的夹角角(1)当当90，即，即B与与I垂直时，垂直时，FILB；(2)当当0即即B与与I平行时，平行时，F0.2当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度等于连接两端点直线的长度(如图所示如图所示)；相应的电；相应的电流沿流沿L由始端流向末端由始端流向末端学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场
7、中受到的力学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力学习探究区学习探究区三、磁电式电流表三、磁电式电流表1磁电式电流表的基本组成部分是什磁电式电流表的基本组成部分是什么？磁电式电流表的原理是什么？么？磁电式电流表的原理是什么？1.答案答案：最基本的组成最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈两极之间的线圈其原理是通电线圈在磁其原理是通电线圈在磁场中受安培力而转动场中受安培力而转动2指针偏转的角度与通入的电流大小指针偏转的角度与通入的电流
8、大小有怎样的关系？有怎样的关系？2.答案答案：指针偏转的角度与通入指针偏转的角度与通入的电流大小成正比的电流大小成正比3能否利用磁电式电流表确定电流方能否利用磁电式电流表确定电流方向？向？3.答案答案：能线圈中的电流方向能线圈中的电流方向改变时改变时,安培力的方向随着改变，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变所指针的偏转方向也随着改变所以，根据指针的偏转方向，就可以，根据指针的偏转方向，就可以确定被测电流的方向以确定被测电流的方向学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力
9、典例精析典例精析一、对安培力方向的判定一、对安培力方向的判定例例1 画出图中通电导体棒画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的图中箭头方向为磁感线的方向方向)BIFBIFBIF学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力）典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力典例精析典例精析二、对安培力大小的计算二、对安培力大
10、小的计算例例2 长度为长度为L、通有电流为、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是小计算正确的是()BFBILcos DFBILsin AFBILcos CFBILsin 满足垂直满足垂直F=BIL满足垂直满足垂直F=BIL满足垂直满足垂直F=BILA学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场
11、中受到的力典例精析典例精析例例3 如如图图所示，所示，长为长为2l的直的直导线导线折成折成边长边长相等、相等、夹夹角角为为60的的V形，并置于形，并置于与其所在平面相垂直的匀与其所在平面相垂直的匀强强磁磁场场中，中，磁感磁感应应强强度度为为B.当在当在该导线该导线中通以中通以电电流流强强度度为为I的的电电流流时时，该该V形通形通电导线电导线受到的安培力大小受到的安培力大小为为()A0 B0.5BIlCBIl D2BIl等效长度等效长度FBIlC学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到
12、的力典例精析典例精析三、通电导体的综合受力分析问题三、通电导体的综合受力分析问题例例4 如图所示，光滑导轨与水平面成如图所示，光滑导轨与水平面成角角,导轨宽为导轨宽为L.有大小为有大小为B的匀强磁场，的匀强磁场，方向垂直导轨面方向垂直导轨面,金属杆长为金属杆长为L,质量为质量为m,水平放在导轨上水平放在导轨上.当回路中通过电流时当回路中通过电流时,金属杆正好能静止求：电流的大小金属杆正好能静止求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？为多大？磁感应强度的方向如何？无摩擦无摩擦平衡平衡FNFB,只能只能沿导轨向上沿导轨向上FB垂直导轨向上垂直导轨向上解析解析:F=BILmgsin，Imgsin
13、/BL学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力课堂要点小结课堂要点小结安培力安培力方向方向垂直垂直B、I决定的平面决定的平面判断方法：左手定则判断方法：左手定则大小：大小：F=ILBsin (为为B与与I的夹角的夹角)应用：应用：磁电式电流表磁电式电流表学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力自我检测区自我检测区1(安培力的方向安培力的方向)把一小段通电直导线放把一
14、小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是培力的方向，下列说法中正确的是()A安培力的方向一定跟磁感应强度的方向安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同相同B安培力的方向一定跟磁感应强度的方向安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直垂直，但不一定跟电流方向垂直C安培力的方向一定跟电流方向垂直，但安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直不一定跟磁感应强度方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直又跟电流方向垂直D学习目标学
15、习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力自我检测区自我检测区2(安培力的方向判定安培力的方向判定)如图所示，两条如图所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离其中导线相互垂直，但相隔一段距离其中AB固定，固定，CD能自由活动，当直线电流按能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线图示方向通入两条导线时，导线CD将将(从从纸外向纸里看纸外向纸里看)()A顺时针方向转动同时靠近导线顺时针方向转动同时靠近导线ABB逆时针方向转动同时离开导线逆时针方向转动同时离开导线ABC顺时针方向转动同时
16、离开导线顺时针方向转动同时离开导线ABD逆时针方向转动同时靠近导线逆时针方向转动同时靠近导线ABCD在在AB产生的磁场中受力产生的磁场中受力FF逆时针转动逆时针转动900时时同向电流吸引同向电流吸引D学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力3103 下下 自我检测区自我检测区4(通通电导电导体的体的综综合受力分析合受力分析问题问题)一根一根长长L0.2 m的金属棒放在的金属棒放在倾倾角角37的的光滑斜面上，并通光滑斜面上，并通过过I5 A的的电电流，方流，方向如向如图图所示，整个装置放在磁感所示，整个装置放在磁感应应强强度度B0.6 T竖竖直向上的匀直向上的匀强强磁磁场场中，金属棒中，金属棒恰能静止在斜面上，恰能静止在斜面上，则该则该棒的重力棒的重力为为多多少？少？(sin 370.6)学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结学案学案4 通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力学习目标定位学习目标定位再见再见