选修通电导线在磁场中受到的力市公开课金奖市赛课一等奖课件

3.4通电导线在磁场中受到力第三章磁场东海县白塔高级中学高二物理组第1页通电导线在磁场中受到力称为安培力回顾：（1）磁场对通电直导线作用力同哪些原因相关?（2）当通电直导线垂直匀强磁场时，磁场力计算公式?第2页演示：按照右图所表示进行试验。1、改变导线中电流方向（1、2），观察受力方向是否改变。一、安培力方向IBF2、上下交换磁场位置以改变磁场方向（1、3），观察受力方向是否改变。FIBFIBIBF第3页问题1：通电导线在磁场中所受安培力方向跟磁场方向，电流方向之间有怎样关系呢？你能用简练方法表示这个关系吗？左手定则内容是什么？第4页左手定则伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，而且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心穿入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。四指电流磁感线穿手心大拇指受力oIX(F)Y(B)FBZ(I)第5页FIBFIααBBIFαB30°FFIIBB【例1】判断以下图中安培力方向第6页

1、分析受到安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力平面图形

2、注意磁场和电流方向是否垂直强调：应用安培力应注意问题第7页bBa.FF=BIL.BBBB×F第8页例2.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间关系，正确说法是(

)A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是相互垂直B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直D第9页安培力方向垂直于电流和磁场方向，即垂直于电流和磁场所在平面。第10页拓展：如图所表示，两条平行通电直导线之间会经过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你利用学过知识进行讨论。区分安培定则与左手定则分析电流方向相同时，将会吸引电流方向相反时，将会排斥第11页二.安培力大小问题2：当通电直导线垂直匀强磁场时，磁场力计算公式：F=ILB(B⊥L)第12页判断以下图中安培力大小BIIB2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流作用力为零NSI第13页问题3:假如电流与磁场方向既不平行也不垂直呢？安培力大小怎样计算？BθI当电流与磁场方向夹角为θ时，通电直导线与磁场方向不垂直时，把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B1=Bsinθ另一分量与导线平行B2=Bcosθ，平行于导线分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定F=ILB1，将B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθIBθB2B1第14页总结：安培力大小：

（1）在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者乘积。即：F=ILBBFB⊥B∥（2）平行时：F＝0（3）公式：F=ILBsinθθ表示磁场方向与电流方向间夹角☻在中学阶段，F=ILBsinθ仅适合用于匀强磁场第15页例3.一根长为0.2m通以2A电流导线，放在磁感应强度为0.5T匀强磁场中，受到磁场力大小可能是（

）

A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0BCD拓展：一根长为0.1m，电流为1A通电导线，放在磁场中某处受到安培力大小为0.4N,则该处磁感线强度为（）A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.可能为零B第16页问题3：（1）磁场对线圈作用力如图,在匀强磁场中，矩形线圈通以如图电流，试判定各边受力情况。acbdB第17页三.磁电式电表第18页三、磁电式电流表1、电流表结构如图所表示是电流表结构图，在一个很强蹄形磁铁两极间有一个固定圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个能够转动铝框，铝框上绕有线圈，铝框转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流经过弹簧流入线圈。第19页2、电流表工作原理:

1、当电流经过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反抗线圈转动。蹄形磁铁和铁芯间磁场是均匀地辐射分布，不论通电线圈转到什么角度，它平面都跟磁感应线平行，表盘刻度就是均匀了。2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧形变也就越大。所以从线圈偏转角度就能判断经过电流大小。第20页三、磁电式电流表特点1、表盘刻度均匀，θ∝I。2、灵敏度高，但过载能力差。3、满偏电流Ig，内阻Rg反应了电流表最主要特征。第21页1.如图所表示，在水平匀强磁场中，用两根相同细绳水平悬挂粗细均匀直导线MN，导线中通以从M到N电流I，此时绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零，以下方法中可行是（）

A．把电流强度增大到某一值

B．把电流强度减小到某一值

C．使电流I反向

D．使磁场B反向A巩固练习：第22页2.在倾斜角为θ光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m导体棒，如图所表示,在竖直向上磁场中静止，则磁感应强度B为多少？B×θB=mgsina/ILcosa第23页拓展1：欲使它静止在斜面上,外加磁场磁感应强度B最小值为多少？方向？

拓展2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场磁感应强度B最小值为多少？方向？×θ

mgsinθ=BILB=mgsinθ/ILGNmg=BILB=mg/IL第24页3：两条导线相互垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd能够自由活动，当通以如图所表示电流后，cd导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近abD第25页1.画出导线所在处磁场方向2.确定电流方向3.依据左手定则确定受安培力方向4.依据受力情况判断运动情况判断通电导线在安培力作用下运动方向问题第26页拓展1．如图2.4-3所表示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外电流，则（）A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面摩擦力作用·INS图2.4-3A第27页拓展2：如图所表示，蹄形