通电导线与磁体的相互作用—教学案.doc

高二物理导学案（选修3-1 第三章 磁场） 班级： 姓名： 第四课时通电导线与磁体的相互作用【三维目标】知识与能力：1、掌握左手定则判断安培力方向的方法并应用。2、掌握磁场对小磁针N极的作用的方法并能应用该规律分析通电导线对一般磁体的作用力。3、熟悉特殊位置法在通电导线和磁体相互作用中的应用。过程与方法：通过实验现象的分析，总结规律，应用于实践，培养学生观察、思考、归纳的逻辑思维能力。情感与价值：激发学生探究问题的兴趣，总结归纳能力，让学生养成良好的科学态度。【重点难点】重点：掌握磁场对磁体作用的方法，并结合牛顿第三定律解决通电导线和磁体相互作用的问题。难点：熟悉特殊位置一般是在旋转900后，并能够用空间想像正确画出图像。【自主学习】1、左手定则：伸开 ，使大拇指跟其余四个手指 ，并且跟手掌在 内，把手放入磁场中，让 穿过掌心，四指所指为 方向， 所指方向为通电导线所受 的方向。安培力公式： 当通电导线方向与磁场方向平行时： 例题1：（07年）通电直导线放在匀强磁场中，磁感应强度B的方向如图所示。“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外。图中标出了导线所受安培力F的方向，其中正确的是（ B ）例题2：（08年）如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为 .为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是 增大电流或增大磁感应强度（只填一种方法）例题3：（10年）一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右【学习过程】思考：例题3中没有画出磁场方向，电流方向也不是很明确，我们该怎么做？总结1：判断安培力方向时，磁场和电流方向没有给出， 。例题4：条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止.下列结论正确的是（ ）A.磁铁对水平面的压力减小B.磁铁对水平面的压力增大C.磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D.磁铁所受的合外力增加例题5：如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看） A. 顺时针方向转动，同时下降 B. 顺时针方向转动，同时上升C. 逆时针方向转动，同时下降 D. 逆时针方向转动，同时上升2、思考：我们还学过电流周围磁场对小磁针的作用，而不管是条形磁体还是U形磁体，我们都可以把它们看成大磁针，请尝试从这个角度来解决上面两个问题。总结2： 。变式1：例题4中，把导线放在正中央，放在偏左的位置，如何分析？变式2：例题5中，把导线的电流方向颠倒一下，又如何选择？3、实验：观察以下三个实验，看实验结果。（1）（2） （3）总结3： 。4、相互平行通电导线相互作用力的关系。例题6：通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是 A线框有两条边所受的安培力方向相同 B线框有两条边所受的安培力大小相同 C线框所受安培力的合力朝左 Dcd边所受安培力对ab边力矩不为零总结4： 。图5变式3：如图5两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将A 吸引 B 排斥 C 保持静止 D 边吸引边转动变式4：直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动,当通过如图所示的电流时(同时通电)从左向右看,线圈将 A顺时针转动,同时靠近直导线AB B顺时针转动,同时离开直导线ABC逆时针转动,同时靠近直导线AB D不动【课后练习】（ ）1 如图所示，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受到的磁场力大小变为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（ ）2 如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴 oo转动，则在转动过程中 Aab和cd两边始终无磁场力作用。Bab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。C线圈在磁场力作用下转动过程中合力始终不为零。Dab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变。（ ）3 如图，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为 Amg/2 B（m+m）g C mg D（m+m）g/2（ ）4把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将 A发生转动,同时靠近磁铁 B发生转动,同时远离磁铁C不发生转动,只靠近磁铁 D不发生转动,只远