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1、学习必备 欢迎下载 第 1 页 高一物理教案 磁场对通电导线的作用力 学习目标 1、会用左手定则来判断安培力的方向，2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式，应会用公式F=BIL解答有关问题、3、知道磁电式电流表的工作原理。学习重、难点用左手定则判定安培力方向;用安培力公式计算 学法指导自主、合作、探究 知识链接 1.磁感应强度的定义式：单位：2.磁通量计算式：单位：3.磁通密度是指：计算式为。学习过程用案人自我创新【自主学习】1、安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所
2、受。(2)安培力的方向特点：尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向，即垂直于_方向和_方向所构成的平面.2、安培力的大小：(1)当长为 L的直导线，垂直于磁场 B放置，通过电流为 I 时，F=，此时电流受力最。(2)当磁场与电流平行时，安培力 F=。(3)当磁感应强度 B的方向与通电导线的方向成时，F=说明：以上是在匀强磁场中安培力的计算公式，非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合，通电导线在非匀强磁场中受到的安培力，是每一小段受到的安培力的合力.3、磁电式电流表：(1)用途：。(2)依据原理：。(3)构造：。(4)优缺点：电流表的灵敏
3、度很高，是指通过很小的电流时，指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时，允许通过的电流一般都很小，使用时应该特别注意。【范例精析】例 1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理，证明通有同向电流的导线相互吸引，通有异向电流的导线相互推斥力.解析：例 2、如图 3-4-3所示，质量为 m的导体棒 AB静止在水平导轨上，导轨宽度为 L，已知电源的电动势为 E，内阻为 r，导体棒的电阻为 R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为 B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.解析：学习必备 欢迎下载 第 2 页 拓展：本题是有关安培力的典型问题，必须作好受力分析图，原题给
4、出的是立体图是很难进行受力分析，应画出投影图，养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节.达标检测 1.关于安培力的说法中正确的是()A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用 B.安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关 C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面 D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线 2.下图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是()3.如图 3-4-5所示，一根质量为 m的金属棒 AC用软线悬挂在磁感强度为 B的匀强磁场中，通入 AC方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是()A、不改
5、变电流和磁场方向，适当增大电流 B、只改变电流方向，并适当减小电流 C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度 D、同时改变磁场方向，并适当增大磁感强度 4.一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面，导线和环中的电流方向如图 3-4-6所示，那么金属环受的力：()A.等于零 B.沿着环半径向外 C.向左 D.向右 5.如上左 3 图所示，一位于 xy 平面内的矩形通电线圈只能绕 ox 轴转动，线圈的四个边分别与 x、y 轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来?()A.方向沿 x 轴的恒定磁场 B.方向沿 y 轴的恒定磁场 C.方向沿 z 轴的恒定磁
6、场 D.方向沿 z 轴的变化磁场 6.如图 3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度 B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为 L，共 N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流 I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为 m的砝码后，天平重新平衡.由此可知()A、B方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NI L B、B的方向垂直纸面向里，大小为 mg/2NI L C、B的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NI L D、B的方向垂直纸面向外，大小为 mg/2NI L 7.如图 3-4
7、-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则()A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 8.在磁感应强度 B=0.3T 的匀强磁场中，放置一根长=10cm的直导线，导线中通过 I=2A 的电流.求以下情况，导线所受的安培力：(1)导线和磁场方向垂直;(2)导线和磁场方向的夹角为 30(3)导线和磁场方向平行.9.在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通以电流 I1
8、和感应强度的定义得出安培力的计算公式应会用公式解答有关知道磁电式电流表的工作原理学习重难点用左手定则判定安培力方向用安培力公式计算学法指导自主合作探究知识链接磁感应强度的定义式单位磁通量计算式单位磁通密度手掌在同一平面内让磁感线从掌心进入并使四指指向这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向特点尽管磁场与电流方向可以不垂直安培力肯总是直于电流方向同时也垂直于磁场方向即垂直于方向和方向所构成的感应强度的方向与通电导线的方向成时说明以上是在匀强磁场中安培力的计算公式非匀强磁场可以看成是很多个大小方向不同的匀强磁场的组合通电导线在非匀强磁场中受到的安培力是每一小段受到的安培力的合力磁电式
9、电流表用学习必备 欢迎下载 第 3 页 I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图 3-4-9 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强度的比值 I1：I2 为多少?10.如图 3-4-10 所示，两根平行放置的长直导线 a 和 b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为 F1.当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到磁场力大小变为 F2，则此时 b 受到的磁场力大小变为()A、F2 B、F1-F2 C、F1+F2 D、2F1-F2 11.如图 3-4-11 所示，长为 L的导线 AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为 d，通过的电流为 I，垂直
10、于纸面的匀强磁场的磁感应强度为 B，则 AB所受的磁场力的大小为()A.BIL B.BIdcos C.BId/sin D.BIdsin 感应强度的定义得出安培力的计算公式应会用公式解答有关知道磁电式电流表的工作原理学习重难点用左手定则判定安培力方向用安培力公式计算学法指导自主合作探究知识链接磁感应强度的定义式单位磁通量计算式单位磁通密度手掌在同一平面内让磁感线从掌心进入并使四指指向这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向特点尽管磁场与电流方向可以不垂直安培力肯总是直于电流方向同时也垂直于磁场方向即垂直于方向和方向所构成的感应强度的方向与通电导线的方向成时说明以上是在匀强磁场中安培力的计算公式非匀强磁场可以看成是很多个大小方向不同的匀强磁场的组合通电导线在非匀强磁场中受到的安培力是每一小段受到的安培力的合力磁电式电流表用