磁场对通电导线的作用力 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

1.1磁场对通电导线的作用力(第一课时)选择性必修二第一章安培力与洛伦兹力阅读教材P2-4页，明确学习目标:【课标呈现】通过实验，认识安培力，能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。【学习目标】1．通过实验认识安培力，会用左手定则判断安培力的方向。2．会计算匀强磁场中安培力的大小。3．知道磁电式电流表的基本构造及原理。在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B。安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力（Ampèreforce），把电流的单位定为安培。在前面的学习中，我们知道通电导线在磁场中所受安培力F的方向，与电流I、磁感应强度B的方向都有关。我们利用如图所示的装置探究。一、安培力的方向向下垂直于纸面向外水平向右现象记录一、安培力的方向F向上垂直于纸面向外水平向左现象记录向下垂直于纸面向外水平向右FF一、安培力的方向现象记录向上垂直于纸面向外水平向左向下垂直于纸面向外水平向右FF向下垂直于纸面向里水平向左F一、安培力的方向IBFⅠSBFN一、安培力的方向①改变磁场方向②改变电流方向IBFIBF你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系？安培力的方向与导线、磁感应强度方向都垂直。也就是说，安培力的方向总是垂直于导线和磁感应强度方向所在的平面。如何判断安培力的方向呢?1）伸开左手，大拇指跟四指垂直，且在同一平面内；2）让磁感线穿过手心；左手定则：3）使四指指向电流方向，则拇指指向安培力的方向。一、安培力的方向大脑：简单，我会了左手：不，你不会，不信你试一试。例1:磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感线和安培力三个量中的两个，试画出第三个量的方向。（本书用“.”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里，表示电流垂直于纸面向外，表示电流垂直于纸面向里。）.BⅠIBFFBIFIFIF课堂练习课堂练习例2（教材P6.2）：画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。FFF安培定则（右手螺旋定则）左手定则判断电流产生的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向(优化设计P3例题1)画出图中通电直导线A受到的安培力的方向。一、安培力的方向平行通电导线间是相互吸引还是相互排斥？能否用今天所学知识分析他们之间的作用力？回顾结论：

同向电流相互吸引

反向电流相互排斥一、安培力的方向同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。FFFF一、安培力的方向课堂小结一、安培力的方向安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。左手定则1、伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面。2、使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向。3、大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向。1.1磁场对通电导线的作用力(第二课时)选择性必修二第一章安培力与洛伦兹力阅读教材P2-4页，明确学习目标:【课标呈现】通过实验，认识安培力，能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。【学习目标】1．通过实验认识安培力，会用左手定则判断安培力的方向。2．会计算匀强磁场中安培力的大小。3．知道磁电式电流表的基本构造及原理。二、安培力的大小F=ILB垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，所受的安培力F为：②当磁感应强度B的方向与导线方向平行时：F＝0①当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时：F=ILB思考：如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢？IBB//B⊥θF=ILB⊥=ILBsinθ其中平行方向的B//不产生安培力，导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生，由此又得：θ=0时平行：F＝0θ=90时垂直：F＝BIL把磁感应强度B分解为两个分量：①一个分量与导线垂直B⊥=Bsinθ②另一分量与导线平行B//=BcosθIBFF依然垂直于BI组成的平面FF关于公式F=ILB的理解从起点到终点的长度有效长度L：弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度；相应的电流沿L由始端流向末端。闭合L=0例3(优化设计P6.2)：如图所示,一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,其中LAB=LBC=LCD=LDE=L，且∠C=1200,∠B=∠D=1500。现给这根导线通入由A至E的恒定电流I,则导线受到磁场作用的合力大小为()课堂练习C

磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈。由左手定则可以判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动。三、磁电式电流表FF为什么断电后指针会回复原来的位置呢？因为装有螺旋弹簧，弹簧会回复原状。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴。这样，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，表盘的刻度就是均匀的了”。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。例4（优化设计P5变式训练3）.如图是磁电式电流表的部分结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场辐向均匀分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则(

)A.该磁场是匀强磁场B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将沿逆时针方向转动D．a、b导线受到的安培力大小总为IlBD课堂练习课堂小结一、安培力的方向安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。左手定则1、伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面。2、使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向。3、大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力