磁場對通電導(dǎo)線的作用-安培力

關(guān)于磁場對通電導(dǎo)線的作用——安培力第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過實(shí)驗(yàn)探究的方法知道安培力大小的決定因素．2．理解并掌握安培力的計(jì)算公式F＝ILB.3．知道安培力的概念，會用左手定則判定安培力的方向．4．了解電動機(jī)、磁電式電流表的構(gòu)造及原理．重點(diǎn)難點(diǎn)：安培力大小的實(shí)驗(yàn)探究及安培力方向的判斷．第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三

核心要點(diǎn)突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第二節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用——安培力課前自主學(xué)案第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三課前自主學(xué)案一、安培力1．探究影響通電導(dǎo)線受力的因素(1)將一根________水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁場的方向______．(2)控制變量法①保持磁場中直導(dǎo)線的長度不變，改變_________，通過觀察___________大小來比較磁場力大?。诒３蛛娏鞑蛔?，改變磁場中______________，通過觀察直導(dǎo)線_____大小來比較磁場力大?。睂?dǎo)線垂直電流大小彈簧測力計(jì)蹄形磁體個(gè)數(shù)受力第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三(3)結(jié)論：通電直導(dǎo)線與磁場_________時(shí)，磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小與_________和________都成正比．2．安培力的大小(1)通電導(dǎo)線跟磁場垂直時(shí)：安培力最大，F(xiàn)＝____.(2)通電導(dǎo)線跟磁場平行時(shí)：安培力最小，F(xiàn)＝__.3．安培力的方向(1)左手定則：伸出左手，四指并攏，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓_______垂直穿過手心，四指指向_____方向，則大拇指所指方向就是_________所受安培力的方向.方向垂直導(dǎo)線長度電流大小ILB0磁感線電流通電導(dǎo)線第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三(2)通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向，既與_________垂直，又與_________垂直，即垂直于_________和__________所確定的平面．二、電動機(jī)——安培力的重要應(yīng)用1．構(gòu)造：由磁場(磁體)、_________、____、____及電源組成．2．原理：(圖見教材P87)電流從滑環(huán)A流入時(shí)，從滑環(huán)B流出，滑環(huán)起一個(gè)_______的作用，當(dāng)線圈通電后，由于受到_______的作用，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)起來．電流方向磁場方向電流方向磁場方向轉(zhuǎn)動線圈滑環(huán)電刷換向器安培力第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三核心要點(diǎn)突破一、安培力大小的計(jì)算1．公式F＝ILB中L指的是“有效長度”．當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)＝ILB；當(dāng)B與I平行時(shí)，F(xiàn)＝0.2．彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長度(如圖3－2－1)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端．圖3－2－1第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三3．若磁場和電流成θ角時(shí)，如圖3－2－2所示．可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度B正交分解成B⊥＝Bsinθ和B∥＝Bcosθ，而B∥對電流是沒有作用的．F＝ILB⊥＝ILBsinθ，即F＝ILBsinθ.圖3－2－2第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三特別提醒：(1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夾角，不能盲目應(yīng)用題目中所給的夾角，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析．(2)公式F＝IBLsinθ中的Lsinθ也可以理解為垂直于磁場方向的“有效長度”．(3)用公式計(jì)算安培力適用于電流處于勻強(qiáng)磁場中．第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．一根長為0.2m、電流為2A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到磁場力的大小可能是(

)A．0.4N

B．0.2NC．0.1ND．0N解析：選BCD.據(jù)安培力的定義，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I方向垂直時(shí)，磁場力有最大值為Fm＝BIL＝0.5×2×0.2N＝0.2N.當(dāng)兩者方向平行時(shí)，磁場力有最小值為0N.隨著二者方向夾角的不同，磁場力大小可能在0N與0.2N之間取值．第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三二、安培力方向的判斷1．安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面，在判斷安培力方向時(shí)首先確定磁場和電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，然后再根據(jù)左手定則判斷出安培力的具體方向．第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三2．由于B、I、F的方向關(guān)系在三維立體空間中，所以解決該類問題時(shí)，應(yīng)具有較好的空間想象力．如果是在立體圖中，還要善于把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖．第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三bBa.FF=BIL.B第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三

FB.F=BIL×

bBa第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三×BFBBBB×BF第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三課堂互動講練安培力大小的計(jì)算例1

如圖3－2－5所示，導(dǎo)線abc為垂直折線，其中電流為I，ab＝bc＝L，導(dǎo)線所在的平面與勻強(qiáng)磁場垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求導(dǎo)線abc所受安培力的大小和方向．圖3－2－5第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三【規(guī)律總結(jié)】對安培力公式F＝BILsinθ的正確理解是分析的關(guān)鍵．本題中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法進(jìn)行計(jì)算．第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三變式訓(xùn)練1將長為1m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖3－2－6所示的形狀，放入B＝0.08T的勻強(qiáng)磁場中，abc平面與磁場垂直．若在導(dǎo)線abc中通入25A的直流電，則整個(gè)導(dǎo)線所受安培力大小為_