高級高二物理導學案

1、高2014級高二物理導學案3.4磁場對通電導線的作用力（第1課時）一、 課前預習：安培力： 對 的作用力叫安培力安培力是以安培的名字命名的，因為他研究磁場對電流的作用力有突出的貢獻. 1安培力的方向【實驗演示】按照P81圖3.13所示進行演示。（1）、改變電流的方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導體向 的方向運動.（2）、調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導體又向 的方向運動IBIBIBIB結論：（1）、安培力的方向和 方向、 方向有關系.（2）、安培力的方向既跟磁場方向 ，又跟電流方向 ，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的 .（P91圖3.4-1）人們通過

2、大量的實驗研究，總結出通電導線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律一一左手定則 左手定則：伸開 手，使大拇指跟其余四個手指 ，并且跟手掌在 內，把手放人磁場中，讓磁感線 穿人 ，并使伸開的 指向電流方向，那么， 指所指的方向，就是通電導線在磁場中的受力方向（如圖）。討論：右圖從側視圖、俯視圖和剖面圖情況如何呢？【例1】 關于垂直于磁場方向的通電直導線所受磁場力的方向，正確的說法是（ ）A跟磁場方向垂直，跟電流方向平行B跟電流方向垂直，跟磁場方向平行C既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直D既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方向垂直 【例2】畫出圖中第三者的方向*一般情形的安培力方向法則介紹結

3、論：電流和磁場可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場方向垂直，用左手定則時，磁場不一定垂直穿過手心，只要不從手背傳過就行。*至于大小法則，如果電流和磁場不垂直，則將磁場進行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個角度不難理解如果電流和磁場平行，那么安培力是多少？問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生相互作用 結論: 同向電流相互 。反向電流相互 。用學過的知識加以分析2、安培力的大小 通電導線（電流為I、導線長為L）和磁場（B）方向垂直時，通電導線所受的安培力的大?。篎 = （最大） 兩種特例：即F = ILB(I B)和F = 0(I B)。一般情況：當磁感應強度B的方

4、向與導線成角時，有F = 注意：盡管公式F=ILB是從公式B=F/IL變形而得的，但兩者的物理意義卻有不同。公式B=F/IL是根據放置于給定磁場中的給定點上的檢驗電流(電流元)受力情況，來確定這一位置的磁場的性質，它對任何磁場中的任何點都是適用的。公式F=ILB則是在已知磁場性質的基礎上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導線的受力情況，在中學階段，它只適用于 磁場。電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點的電場方向要么相同，要么相反。而電流在磁場中某處受到的磁場力，與電流在磁場中放置的方向有關，電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受的

5、安培力最大，等于BIL，一般情況下的安培力大于零，小于BIL，方向與磁場方向垂直。對公式的理解：不僅與B、I、L大小有關，還與放置方式有關L是有效長度，不一定是導線實際長度【例3】如果與磁感線垂直的平面內的通電導線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？思考：如果是一閉合回路受力又是多少? 【例4】說說上面各圖的有效長度【例5】如圖所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求該導線所受安培力是多大？方向如何？高2014級高二物理導學案3.4磁場對通電導線的作用力（第2課時）一、

6、復習:安培力-磁場通電導線的作用1、判斷下列圖中的安培力的大小和方向？2、如圖的磁場中有一條通電導線，其方向與磁場方向垂直，圖甲、乙、丙分別表明了電流、磁感應強度和安培力三個量中兩個量的方向，試畫出第三個量的方向.二、課前預習 3、磁電式電流表（1）電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.（最基本的是 和 ）注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個整體；b、蹄形磁鐵內置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場；c、鐵芯轉動時螺旋彈簧會形變。(2)磁場分布:電流表中磁鐵與鐵芯之間是 分布的.所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線

7、之 , 該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應強度B的大小是 的.（3）電流表的工作原理（請同學們自己歸納P93）線圈的轉動是怎樣產生的? 線圈為什么不一直轉下去？為什么指針偏轉角度的大小可以說明被測電流的強弱?如何根據指針偏轉的方向來確定電路上電流的方向?使用時要特別注意什么?三、課堂探究1、如圖所示的四種情況，通電導體均置于勻強磁場中，其中通電導線不受安培力的是（ ）2、通電導體在安培力作用下的運動分析：電流微元法、特殊位置法、等效法分析運動3、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導線MN，導線與磁場垂直，給導線通以由N向M的電流，則( )A.

8、磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. 磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用4、兩條直導線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉動，當直流電流按圖示方向通入兩條導線時，CD導線將（ ）A、順時針方向轉動，同時靠近導線ABB、順時針方向轉動，同時離開導線ABC、逆時針方向轉動，同時離開導線ABD、逆時針方向轉動，同時靠近導線AB5、通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內，電流方向如圖所示，ab邊與NM平行。關于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是（ ）A、線框有兩條邊所受的安培力方向相同；B、線框有兩條邊所受的安培力大小相同；C、線框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力對ab邊的力矩不為零；6、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L0.5m的光