第四节 磁场对通电导线的作用力

4 磁场对通电导线的作用力 导学案 经棚一中 孟兆霞 一 教学目标一 教学目标 1 知道什么是安培力 知道左手定则的内容 会用左手定则熟练地判定安培力的方向 2 推导匀强磁场中安培力的表达式 会用安培力公式F BIL解答有关问题 3 了解磁电式电流表的内部构造及原理 二 重点与难点 二 重点与难点 重点 重点 安培力的方向确定和大小的计算 难点 难点 安培力 电流 磁感应强度三者方向的空间关系 知识体系梳理知识体系梳理 1 安培力 磁场对 的作用力 2 安培力的方向 1 安培力的方向和 有关系 2 安培力的方向特点 安培力的方向既跟 垂直 又跟 垂直 也就是说 安培力的方向总是垂直于 所确定的平面 3 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 把手放人磁场中 让磁 感线从 进入 并使伸开的四指指向 这时 所指的方向 就是通电导线在磁场中的所受安培力的方向 3 安培力的大小 1 当通电导线和磁场方向垂直时 通电导线所受的安培力的大小 F 最 2 当通电导线与磁场方向平行时 F 一般情况一般情况 当磁感应强度 B 的方向与导线成 角时 F 4 磁电式电流表 1 构造 磁铁 极靴 弹簧 和指针 2 特点 两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 方向均匀分布 使线圈平面 都与磁场方向 使表盘刻度 3 工作原理 安培力与 的关系 指针偏角与电流大小关系 磁场对电流的作用力跟电流成正比 线圈中的电流越大 安培力越大 线圈和 指针偏转的角度就 因此 根据指针偏转的角度的大小 就可以知道被测电流的强弱 4 优点 度高 缺点 允许通过的电流很 基础学习交流基础学习交流 主题主题 1 1 探究安培力的方向 问题 1 在探究安培力的方向与电流方向 磁场方向的关系时 采用了什么方法 2 安培力的方向有什么特点 3 如何判断安培力的方向呢 4 如果磁感应强度的方向与电流方向不垂直 还能用左手定则判断安培力的方向吗 试身手试身手 夯基础夯基础 1 关于通电导线所受安培力 F 的方向 磁场 B 的方向和电流 I 的方向之间的关系 下列说法正确的是 A F B I 三者必须保持相互垂直 B F 必须垂直 B I 但 B I 可以不相互垂直 C B 必须垂直 F I 但 F I 可以不相互垂直 D I 必须垂直 F B 但 F B 可以不相互垂直 2 请根据图中给出的条件 运用左手定则 求出各图中第三个物理量的方向 跟踪发散跟踪发散 安培定则安培定则 右手螺旋定则 和左手定则的区别右手螺旋定则 和左手定则的区别 安培定则左手定则 适用对象 与 二者方向关系 三者方向关系 电流和磁场的关系 存在 消失可以 存在 因果关系 是因 是果 都是因 是果 判断电流方向产生磁场的电流方向电流受安培力时对应的电流方向 能力提升能力提升 电流之间的安培力电流之间的安培力 问题 1 电流之间通过什么发生相互作用的 2 试分析在什么情况下两条导线相互吸引 什么情况下两条导线相互排斥 结论结论 主题主题 2 2 安培力的大小 安培力的大小 问题 1 通电导线如果在磁场中不受安培力作用 能否说明该处磁感应强度为零 2 当通电导线与磁感应强度方向垂直时 所受安培力如何计算 3 当通电导线与磁感应强度方向既不平行也不垂直时 所受安培力又如何计算 4 磁场越强 放入磁场中的通电导线所受安培力一定越大吗 过关检测过关检测 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 2 一根长为 0 2m 电流为 2A 的通电导线 放在磁感应强度为 0 5T 的匀强磁场中 受到的安培力的大小可能是 A 0 4N B 0 2N C 0 1N D 0 主题主题 3 磁电式电流表 磁电式电流表 阅读教材 93 页内容 了解磁电式电流表的构造及工作原理 达标检测达标检测 1 如下图所示 F 是磁场对通电直导线的作用力 其中正确的示意图是 2 2 2009 年高考海南卷 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 3 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