选修3—1《磁场》2：磁场对通电导线的作用——安培力.doc

二、磁场对通电导线的作用安培力教学目标1、知道磁场对通电导线有力（安培力）的作用，并了解影响安培力的因素。2、掌握判断安培力方向的定则左手定则重点难点重点：影响安培力的因素（安培力与导线长度、电流的关系） 难点：安培力方向的判断左手定则设计思想 由于电流周围存在磁场，而磁场间存在相互作用，由此引入磁场对电流的作用，本节课主要借助定量研究，得到安培力与电流大小成正比、现垂直磁场方向的导线长度成正比，并为下一节磁感应强度做准备。本节课的重点是实验，得到安培力与导线长度、电流的关系，难点是左手定则的应用。教学资源 安培力实验的一套装置、多媒体教学设计【课堂引入】问题：电流周围存在什么？一切磁作用是通过什么发生的？【课堂学习】学习活动一：磁场对电流作用问题1：开关断开时，弹簧系数为F0，开关闭合时，弹簧系数为F1，则F1F0的物理意义是什么？【受到的安培力】问题2：调节变阻器，使电成一定规律增大，发现安培力也有规律增加，说明了什么？【安培力成电流成正比】问题3：若增在磁场的强度，你观察到什么结果？【磁场变强，安培力变大】磁场对通电导线的作用安培力实验表明：安培力的大小与垂直磁场导线的长度、通的电流大小、磁场的强度成正比 表达式 F=BIL 安培力的方向左手定则：伸开左手，四指并拢，使大姆指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指代表电流方向，则大姆指所指的方向为通电导线受力方向。导线与磁场方向垂直时：安培力F=BIL 导线与磁场方向平行时：安培力F=0导线与磁场方向有一夹角时：安培力F=BILsin注：安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直但B与I的方向不一定垂直安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系已知I、B的方向，F的方向 （能、不能）可惟一确定已知F、B的方向，且导线的位置确定时，I的方向 （能、不能）可惟一确定已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向 （能、不能）可惟一确定电动机安培力的应用学习活动二：P87练习与评价问题1：在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，过c点的导线所受安培力的方向【 】A与ab边平行，竖直向上 B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边 D与ab边垂直，指向右问题2：一根有质量的金属棒MN，如图所示，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可以【 】（A）适当减小磁感强度 （B）使磁场反向 （C）适当增大电流 （D）使电流反向【课堂小结】及【板书设计】二、磁场对通电导线的作用安培力磁场对通电导线的作用安培力与垂直磁场导线的长度、通的电流大小、磁场的强度成正比 导线与磁场方向垂直时：安培力F=BIL大小 导线与磁场方向平行时：安培力F=0导线与磁场方向有一夹角时：安培力F=BILsin安培力的方向左手定则：伸开左手，四指并拢，使大姆指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指代表电流方向，则大姆指所指的方向为通电导线受力方向。注：安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直但B与I的方向不一定垂直安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系已知I、B的方向，F的方向 （能、不能）可惟一确定已知F、B的方向，且导线的位置确定时，I的方向 （能、不能）可惟一确定已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向 （能、不能）可惟一确定电动机安培力的应用课堂反馈例一、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流为I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示，试求：(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，应加匀强磁场B的最小值和方向.【答案：垂直斜面向上，mgsin/IL】例二、一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abed，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里.线框中通以电流，方向如图，开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小x，向什么方向移动？【答案：2nBIL/k】【课后反馈】1、一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90的过程中，导线所受的安培力【 】（A）大小不变，方向也不变（B）大小由零逐渐增大，方向随时改变（C）太小由零逐渐增大，方向不变（D）大小由最大逐渐减小到零，方向不变2、两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是【 】（A）都绕圆柱体转动（B）彼此相向运动，且具有大小相等的加速度（C）彼此相向运动，电流大的加速度大 （D）彼此背向运动，电流大的加速度大3、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，ad边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是【 】（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）线框所受安培力合力向左 （D）线框所受安培力合力向右4、如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是【 C 】5、将长度