浙江省临海市高中物理 3.4 通电导线在磁场中受到的力导学案（无答案）新人教版选修11.doc

3.4 通电导线在磁场中受到的力课前预习一、安培力的方向1安培力：通电导线在_中受的力2决定安培力方向的因素：_和磁感应强度方向3左手定则：如图1所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内让_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_的方向4安培力的特点fb，fi，即f垂直于_决定的平面5平行通电导线间的作用力：电流方向相同，两导线相互_，电流方向相反，两导线相互_二、安培力的大小1当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为：f_.2当磁感应强度b的方向与通电导线平行时，导线受力f_.3当磁感应强度b的方向与通电导线方向成角时，f_.为b与i的夹角三、磁电式电流表1原理：通电线圈在磁场中受到_而偏转线圈偏转的角度越大，被测电流就_根据线圈_，可以知道被测电流的方向2构造：_、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴3特点：两磁极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿_方向，保证线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直使线圈平面总与磁场方向_，使表盘刻度均匀 4优点：灵敏度高，可以测出_的电流缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱.课内探究学案一、安培力的方向如图3所示，用一蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡可以看到灯丝颤抖起来，你能解释一下灯丝为什么会“颤抖”吗？1电场力是怎样产生的？安培力呢？2安培力的方向与哪些因素有关？如何来判断？3安培力的方向、磁场方向、电流方向在同一平面内吗？4平行通电直导线间的作用力是怎样产生的？什么情况下两导线相吸引？什么情况下相排斥？要点提炼_手定则安培力的方向判断伸开_手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让_从掌心进入，并使四指指向电流的方向，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问题延伸安培定则又称_手螺旋定则，是判断电流产生的磁场方向的；左手定则是判断电流在磁场中所受安培力方向的二、安培力的大小1磁感应强度b是如何定义的？表达式是怎样的？式中的f指的是什么？ 2磁感应强度的方向与导线方向必须垂直吗？若不垂直如何计算安培力大小要点提炼安培力大小的公式表述： (1)当b与i垂直时，fbil.(2)当b与i成角时，fbilsin ，是b与i的夹角问题延伸1弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图4所示)；相应的电流沿l由始端流向末端2公式fiblsin 中的lsin 也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”3用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中三、磁电式电流表1磁电式电流表的构造是怎样的？2磁电式电流表的原理是什么？3磁电式电流表优、缺点是什么？问题延伸1线圈通入的电流越大，指针偏转的角度_，指针偏转的角度和电流成_2通电线圈中的电流方向改变时，线圈受到的安培力方向_，指针的偏转也_.例1将长度为20 cm、通有0.1 a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度为1 t，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向 变式1如图所示，其中a、b图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向c、d图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出例2一条形磁铁放在水平桌面上，在它的上方靠s极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的横截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()a磁铁对桌面的压力减小 b磁铁对桌面的压力增大c磁铁受到向右的摩擦力 d磁铁受到向左的摩擦力变式2如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁n极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈()a向左运动 b向右运动c静止不动 d无法确定例3在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流i，长为l，质量为m的导体棒，如图所示，试问：(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度b的最小值和方向(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度b的大小和方向变式训练3如图所示，用两根