通電導(dǎo)線在磁場中受到的力-課件

高中物理·選修3-1·浙江專版第三章磁場學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力高中物理·選修3-1·浙江專版第三章磁場學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)123學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力知道安培力的概念，會用左手定則判定安培力的方向.學(xué)會用公式F＝BIL計算B與I垂直和平行兩種情況下安培力的大小了解磁電式電流表的基本構(gòu)造及工作原理．學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)123學(xué)案4一、安培力的方向

垂直

左手定則垂直

同一個平面內(nèi)

進(jìn)入

電流通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向

二、安培力的大小

ILB0ILBsinθ三、磁電式電流表1．

磁鐵

線圈

安培力

越大

偏轉(zhuǎn)的方向

2．

靈敏度高

很細(xì)

很弱

學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力一、安培力的方向?qū)W習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂一、安培力的方向按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗．(1)上下交換磁極的位置以改變磁場方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？(2)改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？仔細(xì)分析實(shí)驗結(jié)果，說明安培力的方向與磁場方向、電流方向有怎樣的關(guān)系？答案(1)受力的方向改變；(2)受力的方向改變；安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系滿足左手定則．[要點(diǎn)提煉]1．安培力方向、磁場方向、電流方向三者之間滿足左手定則．(1)F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B、I決定的平面．(2)磁場方向和電流方向不一定垂直．用左手定則判斷安培力方向時，磁感線只要從掌心進(jìn)入即可，不一定垂直穿過掌心．2．判斷電流磁場方向用安培定則(右手螺旋定則)，確定通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向用左手定則．3．推論：平行通電導(dǎo)線之間，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力一、安培力的方向按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗．(1)上下交換磁極的位二、安培力的大小1．在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時,讓一小段通電導(dǎo)線放入磁場，可得F＝ILB，此公式的適用條件是什么？2．當(dāng)導(dǎo)線平行于磁場方向放置時，導(dǎo)線受力為多少？1.答案導(dǎo)線垂直于磁場方向放置．2.答案0.[要點(diǎn)提煉]1．安培力大小的計算公式F＝ILBsinθ，θ為磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)線方向的夾角．(1)當(dāng)θ＝90°，即B與I垂直時，F(xiàn)＝ILB；(2)當(dāng)θ＝0°即B與I平行時，F(xiàn)＝0.2．當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時，彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長度(如圖所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端．學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力二、安培力的大小1．在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時,讓一小段通電導(dǎo)線放入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4三、磁電式電流表1．磁電式電流表的基本組成部分是什么？磁電式電流表的原理是什么？1.答案：最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．其原理是通電線圈在磁場中受安培力而轉(zhuǎn)動．2．指針偏轉(zhuǎn)的角度與通入的電流大小有怎樣的關(guān)系？2.答案：指針偏轉(zhuǎn)的角度與通入的電流大小成正比．3．能否利用磁電式電流表確定電流方向？3.答案：能．線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變．所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，就可以確定被測電流的方向．學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力三、磁電式電流表1．磁電式電流表的基本組成部分是什么？磁電式一、對安培力方向的判定例1畫出圖中通電導(dǎo)體棒ab所受的安培力的方向(圖中箭頭方向為磁感線的方向)．BIFBIFBIF學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力）一、對安培力方向的判定例1畫出圖中通電導(dǎo)體棒ab所受的安學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4二、對安培力大小的計算例2長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，對于下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的大小計算正確的是(

)B．F＝BILcosθD．F＝BILsinθA．F＝BILcosθ

C．F＝BILsinθ

滿足垂直F=BIL滿足垂直F=BIL滿足垂直F=BILA學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力二、對安培力大小的計算例2長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線例3如圖所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為(

)A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl等效長度F＝BIlC學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力例3如圖所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°三、通電導(dǎo)體的綜合受力分析問題例4如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成α角,導(dǎo)軌寬為L.有大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直導(dǎo)軌面,金屬桿長為L,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上.當(dāng)回路中通過電流時,金屬桿正好能靜止．求：電流的大小為多大？磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如何？無摩擦平衡㎎FNF⊥B,只能沿導(dǎo)軌向上FB垂直導(dǎo)軌向上解析:F=BIL＝mgsinα，I＝mgsinα/BL學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力三、通電導(dǎo)體的綜合受力分析問題例4如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水安培力方向垂直B、I決定的平面判斷方法：左手定則大小：F=ILBsin

(為B與I的夾角)應(yīng)用：磁電式電流表學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力安培力方向垂直B、I決定的平面判斷方法：左手定則大?。篎=I1．(安培力的方向)把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場中，導(dǎo)線受到安培力的作用，關(guān)于安培力的方向，下列說法中正確的是(

)A．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，但不一定跟電流方向垂直C．安培力的方向一定跟電流方向垂直，但不一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直D.安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,又跟電流方向垂直D學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力1．(安培力的方向)把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場中，導(dǎo)線受到安2．(安培力的方向判定)如圖所示，兩條導(dǎo)線相互垂直，但相隔一段距離．其中AB固定，CD能自由活動，當(dāng)直線電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時，導(dǎo)線CD將(從紙外向紙里看) (

)A．順時針方向轉(zhuǎn)動同時靠近導(dǎo)線ABB．逆時針方向轉(zhuǎn)動同時離開導(dǎo)線ABC．順時針方向轉(zhuǎn)動同時離開導(dǎo)線ABD．逆時針方向轉(zhuǎn)動同時靠近導(dǎo)線ABCD在AB產(chǎn)生的磁場中受力FF逆時針轉(zhuǎn)動900時同向電流吸引D學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力2．(安培力的方向判定)如圖所示，兩條導(dǎo)線相互垂直，但相隔一學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案4

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力3×10－3下學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備學(xué)習(xí)探究典例精析自我檢測課堂小結(jié)學(xué)案44．(通電導(dǎo)體的綜合受力分析問題)一根長L＝0.2m的金屬棒放在