河南省确山县第二高级中学高中物理 3.4 通电导线在磁场中受到的力教学案（无答案）新人教版选修31.doc

通电导线在磁场中受到的力【教学主题】3.4通电导线在磁场中受到的力【教学目标】1. 会用左手定则判断安培力的方向2. 会计算匀强磁场中安培力的大小【知识梳理】学习过程1、安培力的方向既跟_方向垂直，又跟_方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于_所在的平面.2、如何判断安培力的方向呢？人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规_左手定则：伸开_手，使大拇指跟其余四个手指_，并且跟手掌在_内，把手放人_场中，让磁感线_穿入手心，并使伸开的四指指向_方向，那么，_所指的方向，就是_的方向3、安培力的大小通电导线（电流为i、导线长为l）和磁场（b）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：_，此时电流受的安培力_。 两种特例：即f = ilb(i_b)和f = 0(i_b)。4、磁电式电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是_和_）5、电流表的工作原理是_。【典型例题】一、安培力方向的判断【例1】 如图1所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线mn，电流i方向从m到n，绳子的拉力均为f.为使f0，可能达到要求的方法是()a加水平向右的磁场b加水平向左的磁场c加垂直纸面向里的磁场 d加垂直纸面向外的磁场二、安培力的大小 图1【例2】 一根长为0.2 m、电流为2 a的通电导线，放在磁感应强度为0.5 t的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()a0.4 n b0.2 nc0.1 n d0三、 安培力的计算【例3】如图2所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6 kg、有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 a时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 a时，金属棒能获得2 m/s2的加速度则磁场的磁感应强度为多少？拓展：导体棒在磁场中受到几个力的作用？当金属棒中的电流为5 a时，金属棒做匀速运动，可以得到什么结论？什么力产生了加速度？四、安培力作用下物体的平衡问题【例4】如图33所示，导体杆ab的质量为m，电阻为r，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势e多大才能使导体杆静止在导轨上? 五、安培力作用下物体的运动问题【例5】如图4所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()a都绕圆柱转动b以不等的加速度相向运动c以相等的加速度相向运动d以相等的加速度相背运动 图4 当堂检测1关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法中正确的是()a通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用b通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直c通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直d通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由b和i所确定的平面2.在图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流i的方向，以及通电直导线所受安培力f的方向，其中正确的是()3.通电直导线a与圆形通电导线环b固定放置在同一水平面上，通有如图347所示的电流时，通电直导线a受到水平向_的安培力作用当a、b中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线a所受到的安培力方向水平向_4如图5所示，在匀强磁场b中，一根粗细均匀的通电导线置于水平桌面上，此时导线对桌面有压力作用，要使导线对桌面的压力为零，下列措施中可行的是()a增大电流强度b减小磁感应强度c使电流反向 d使磁场反向5如图6所示，a为一水平放置的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图中所示，当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴oo转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()a竖直向上 b竖直向下c水平向里 d水平向外课后练习与提高1.如下所示的四个图中，磁感线方向或平行纸面或垂直纸面，平行于纸面的导体ab中通有ab的电流，当将ab导体以a端为轴，从图示位置逆时针转动90角(始终在纸面内)的过程中，通电导体所受安培力方向不发生变化的是()2.在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流i，长为l