导线在磁场中受力

1、3.4通电导线在磁场中受到的力导学案班级姓名学习目标探究安培力方向与哪些因素有关。会用左手定则判断安培力的方向。能够计算匀强磁场中安培力的大小。了解磁电式电流表的基本构造及基本原理。一知识体系梳理安培力的方向 安培力:通电导线在中受到的力称为安培力。 左手定则:伸开手，使拇指与其余四指.，并且都与手掌在内;让磁感线从.进入，并使四指指向的方向，这时指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。安培力的大小当导线与磁场方向垂直时:f=|u当导线与磁场方向平行时:F=H|当导线与磁场方向的夹角为e时:f =m磁电式电流表 原理:安培力与的关系。 构造:磁铁、.圈极靴、, 弹簧、和指针。优缺点:

2、磁电式电流表的优点是高;缺点是允许通过的电流很小|(4)刻度:线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线，所以表盘的刻度是的。二重点难点探究主题1探究影响安培力方向的因素(重点探究)阅读本节教材中安培力的方向”标题下面的内容,按照第一节教材中图3. 1-3(通电导线与磁体通过磁场发生相互作用) 所示进行演示实验，回答下列问题。在探究安培力的方向与电流方向、磁场方向的关系时，能否同时改变二者的方向？(2)试探讨安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系。主题2:电流之间的安培力电流之间通过什么发生相互作用?(2)以如图所示的两根直导线为例，分析如何判断电流之间安培力的方向。A主题3:安培力的大小(重点

3、探究)阅读教材中安培力的大小”标题下面的内容，回答下列问题。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?当通电导线与磁场方向既不垂直也不平行时，所受安培力如何计算？磁场越强，放入磁场中的通电导线所受安培力一定越大吗？主题4:磁电式电流表N、S两块磁极之间的磁场是匀强磁场吗？(2)磁电式电流表的工作原理是什么？三基础智能检测请画出在下图所示的甲、乙、丙三种情况下,导线受到的安培力的方向。关于磁场对通电直导线的作用力（安培力）,下列说法正确的是（）。通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用安培力的方向一定跟磁场的方向垂直安培力的方向一定跟电流的方向垂直安培力的方向垂直于由B和I所

4、确定的平面一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置且两个线圈的圆心重合,当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，线圈L将（）。2A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动 D.向纸面内平动 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（）。A.0.4 NB.0.2 NC.0.1 ND.0拓展一、对公式F=ILB的理解如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力。X M M XA拓展二、安培力作用下的动态问题如图所示,把轻质导线线圈用细线挂在磁铁的N极附近，磁

5、铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面。当线圈内 通过如图所示方向的电流时，线圈将怎样运动？拓展三、安培力作用下的平衡问题如图所示,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应为多大才能使导体杆静止在导轨 上？答案课时3.4通电导线在磁场中受到的力知识体系梳理磁场左垂直同一平面掌心电流拇指ILB0ILBsin 0 ：I电流线圈螺旋软铁灵敏度，小平行均匀 重点难点探究主题1:(1)不能同时改变二者的方向,应该利用控制变量法，保持磁场方向或电流方向不变，探

6、究安培力的方向与变化量的关 系。若两者都变化，则影响变化的原因难以确定。由左手定则知，安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的 平面。主题2:(1)电流周围存在磁场，电流之间通过磁场发生相互作用。(2)如图所示，先用安培定则判断出电流I1产生的磁场B1的方向，再用左手定则判断出电流I2所受磁场B1的安培力F2的方向向 左，然后根据同样方法可判断电流1所受的安培力F的方向向右，也可直接根据牛顿第三定律判断F F方向相反。主题3:(1)不能。当把通电导线与磁场平行放置时，导线所受安培力为零，但该处的磁感应强度不为零2如图所示，假设通电导线与磁场

7、方向成0角，可以把磁感应强度B分解为两个分量，与电流方向垂直的分量BjBsin 0，与电 流方向平行的分量B2=Bcos 0，B2分量不会对电流产生安培力，所以此通电导线所受的安培力即为分量B1对导线的安培 力:F=ILB=iLBsin 0。由于通电导线所受安培力大小与电流大小、导线长度、磁场的强弱以及导线与磁场方向的夹角有关，所以磁场越强，通电 导线所受安培力不一定越大。主题4:(1)N、S两块磁极之间的磁场是均匀辐向分布的，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位 置线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度，但该磁场并非匀强磁场。磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电

8、流越大，安培力越大，线圈和指针偏转的角度就越大。当线圈中的电流 方向改变时，安培力的方向随着改变指针的偏转方向也随着改变。所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。基础智能检测1.如图所示2. BCD 3. B 4. BCD全新视角拓展_1.FA=BILcos a FB=BIL F=BIL FD=2BIR 七=0【解析】A图中F=BILcos叫 此时不能死记公式，而写成sin a。可理解公式的本质是有效长度或有效磁场，要正确分解。AB图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内，因此B I，故F =BIL。 BC图是两根导线组成的折线abc，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长

9、度为ac(即从a-c的电流)，故%旋BIL。D图是从a-b的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段电流，受力抵消合并后，其有效长度为ab，FD=2BIR。在E图中，用导线将abc接通形成闭合线圈，各导线受力的矢量和为零，故合力为零。所以，闭合的通电线圈受到的安培力为零,F =0oE2.线圈向左运动【解析】解法一:电流元法首先将圆形线圈分成很多小段，每小段可看作一直线电流，取其上下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示。根据 对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。解法二:等效法将环形电流等效成一条形磁铁，如图乙所示，据异名磁极相互吸引知，线圈将向左运动。【解析】本题考查闭合