磁场对通电导线的作用-安培力

关于磁场对通电导线的作用——安培力第1页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三课标定位学习目标：1.通过实验探究的方法知道安培力大小的决定因素．2．理解并掌握安培力的计算公式F＝ILB.3．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向．4．了解电动机、磁电式电流表的构造及原理．重点难点：安培力大小的实验探究及安培力方向的判断．第2页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第二节磁场对通电导线的作用——安培力课前自主学案第3页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三课前自主学案一、安培力1．探究影响通电导线受力的因素(1)将一根________水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向______．(2)控制变量法①保持磁场中直导线的长度不变，改变_________，通过观察___________大小来比较磁场力大小．②保持电流不变，改变磁场中______________，通过观察直导线_____大小来比较磁场力大小．直导线垂直电流大小弹簧测力计蹄形磁体个数受力第4页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三(3)结论：通电直导线与磁场_________时，磁场对通电导线作用力的大小与_________和________都成正比．2．安培力的大小(1)通电导线跟磁场垂直时：安培力最大，F＝____.(2)通电导线跟磁场平行时：安培力最小，F＝__.3．安培力的方向(1)左手定则：伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让_______垂直穿过手心，四指指向_____方向，则大拇指所指方向就是_________所受安培力的方向.方向垂直导线长度电流大小ILB0磁感线电流通电导线第5页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三(2)通电导线在磁场中受到的安培力方向，既与_________垂直，又与_________垂直，即垂直于_________和__________所确定的平面．二、电动机——安培力的重要应用1．构造：由磁场(磁体)、_________、____、____及电源组成．2．原理：(图见教材P87)电流从滑环A流入时，从滑环B流出，滑环起一个_______的作用，当线圈通电后，由于受到_______的作用，线圈在磁场中旋转起来．电流方向磁场方向电流方向磁场方向转动线圈滑环电刷换向器安培力第6页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三核心要点突破一、安培力大小的计算1．公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0.2．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图3－2－1)；相应的电流沿L由始端流向末端．图3－2－1第7页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三3．若磁场和电流成θ角时，如图3－2－2所示．可以将磁感应强度B正交分解成B⊥＝Bsinθ和B∥＝Bcosθ，而B∥对电流是没有作用的．F＝ILB⊥＝ILBsinθ，即F＝ILBsinθ.图3－2－2第8页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三特别提醒：(1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．(2)公式F＝IBLsinθ中的Lsinθ也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”．(3)用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中．第9页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三即时应用(即时突破，小试牛刀)1．一根长为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，受到磁场力的大小可能是(

)A．0.4N

B．0.2NC．0.1ND．0N解析：选BCD.据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为Fm＝BIL＝0.5×2×0.2N＝0.2N.当两者方向平行时，磁场力有最小值为0N.随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0N与0.2N之间取值．第10页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三二、安培力方向的判断1．安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．第11页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三2．由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想象力．如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图．第12页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三bBa.FF=BIL.B第13页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

FB.F=BIL×

bBa第14页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三×BFBBBB×BF第15页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三课堂互动讲练安培力大小的计算例1

如图3－2－5所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向．图3－2－5第16页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【规律总结】对安培力公式F＝BILsinθ的正确理解是分析的关键．本题中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法进行计算．第17页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三变式训练1将长为1m的导线ac从中点b折成如图3－2－6所示的形状，放入B＝0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25A的直流电，则整个导线所受安培力大小为______