6-1安培力001.doc

课题 探究磁场对电流的作用 【班级 姓名 学号 】 【温故】II如图所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于导线之间。将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是A向里，逐渐增大B向外，逐渐减小C先向里增大，再向外减小D先向外减小，再向里增大【知新】一学习目标：1.通过探究认识磁场对电流的作用,知道通电导体受力方向与哪些因素有关。2.通过探究通电线圈在磁场中能转动。3.初步了解电动机的工作原理及过程。二学习重点：通电导体受力方向与哪些因素有关。电动机的工作原理及过程。三知识梳理（一）、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做_B说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的_即为安培力2.安培力的计算公式：_（是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即900，此时安培力有_值；9-2.1通电导线与磁场方向平行时，即00，此时安培力有_值，F=0N;00B900时，安培力F介于0和最大值之间.特别提醒：公式F=BIL中L为导线的_，即导线两端点所甲乙9-2.2连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端如图9-2.1所示，甲中：，乙中：L/=d(直径）2R（半圆环且编制 审核 包组领导 使用日期： 月 日 半径为R)安培力的作用点为磁场中通电导体的_；安培力做功:做功的结果将_转化成_3.安培力公式的适用条件:I1I2公式FBIL一般适用于匀强磁场中IB的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用9-2.3 如图9-2.3所示，电流I1/I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力FBI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律4.安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向（2）特殊位置法（3）等效法（4）利用结论法：两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势（5）转换研究对象法：（6）分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况用左手定则确定各段通电导线所受安培力)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况（二）、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指_且与手掌都在_，让磁感线垂直穿过_，并使四指指向_，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面_，所指的方向就是通电导线所受安培力的方向2.安培力F的方向既与磁场方向_，又与通电导线_,即F跟BI所在的面_但B与I的方向_垂直3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；已知F,I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等【典例分析】例1如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力FA_FB_FC_FD_FE_例2如图9-2.6所示是磁场对直线电流的作用力判断，其中正确是( )9-2.6例3.如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直 导线ab和cd，分别通有方向如图的电流， 若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由 运动，则它的运动情况是( ). A顺时针转动，同时靠近导线ab B顺时针转动，同时远离导线ab C逆时针转动，同时靠近导线ab D逆时针转动，同时远离导线ab 练习1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I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，同时上升例4. 如图所示，在与水平方向成60角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：(1)匀强磁场的磁感应强度；(2)ab棒对导轨的压力.【巩固练习】1一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如下图所示在导线以其中心点为轴转动90的过程中，导线受到的安培力()A大小不变，方向不变 B由零增大到最大，方向时刻改变C由最大减小到零，方向不变D由零增大到最大，方向不变C从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管2、一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图9-2-15中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是9-2-153、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ） A、F、B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B4、如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况()A从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管5、一平面内有两根平行的通电导线a与b，关于它们相互作用力方向的判断正确的是 （ ）A通以同向电流时，互相吸引B通以同向电流时，互相排斥C通以反向电流时，互相吸引D通以反向电流时，互相排斥【能力训练】6、图9-2.5，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 （ ） A. 方向沿纸面向上，大小为B. 方向沿纸面向上，大小为9-2.5C. 方向沿纸面向下，大小为D. 方向沿纸面向下，大小为9-2-177.如图9-2-17所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( ) A适当增大电流强度I B使电流反向并适当减小电流强度I C保持电流强度I不变，适当减小磁感应强度BD使电流反向，适当减小磁感应强度B8.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（ ）A磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用yxPQR第99.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等、方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI/r,I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是（ ）A垂直R，指向y轴负方向B垂直R，指向y轴正方向C垂直R，指向x轴负方向D垂直R，指向x轴正方向10质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止。所示的四个图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（）BBBBA B C D11所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝.线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡.由此可知( )A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NIlB磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIlC磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NIlD磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2Nil12图7所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面