《江蘇省東臺(tái)市高中物理 第三章 磁場 3.4.1 通電導(dǎo)線在磁場中的受力一導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省東臺(tái)市高中物理 第三章 磁場 3.4.1 通電導(dǎo)線在磁場中的受力一導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc（4頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

3.4 通電導(dǎo)線在磁場中的受力1 班級(jí) 姓名 ， 1課時(shí) 使用時(shí)間 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道安培力的概念，會(huì)用左手定則判定安培力的方向，并能用左手定則解答有關(guān)問題. 2.學(xué)會(huì)用公式F＝BIL計(jì)算B與I垂直和平行情況下安培力的大小，并對(duì)公式拓展應(yīng)用，即F＝BILsin θ，θ為B與I的夾角. 重點(diǎn)：用左手定則判定安培力方向；用安培力公式計(jì)算 難點(diǎn)：用左手定則判定安培力方向；用安培力公式計(jì)算 二、自學(xué)檢測 一、安培力的方向 1．安培力：通電導(dǎo)線在________中受的力． 2．決定安培力方向的因素：________和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向． 3．左手定則：如圖1所示，伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)．讓________從掌心進(jìn)入，并使四指指向________，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受________的方向． 4．安培力的特點(diǎn) F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于______決定的平面． 5．平行通電導(dǎo)線間的作用力：電流方向相同，兩導(dǎo)線相互________________，電流方向相反，兩導(dǎo)線相互________． 二、安培力的大小 1．當(dāng)通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置時(shí)所受安培力的大小為：F＝________. 2．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線平行時(shí)，導(dǎo)線受力F＝________. 3．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝________.θ為B與I的夾角． 三．合作探究 任務(wù)一、安培力的方向 [問題設(shè)計(jì)] 1.在如圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，上下交換 磁極的位置，用以改變磁場方向， 導(dǎo)線受力的方向是否改變？這個(gè)實(shí) 驗(yàn)說明安培力的方向與什么因素有關(guān)？ 2．改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明安培力的方向與什么因素有關(guān)？ 3．仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，安培力的方向與磁場方向、電流方向有怎樣的關(guān)系？ 見要點(diǎn)提煉． [要點(diǎn)提煉] 1．安培力、磁場方向、電流方向三者之間滿足左手定則. 2．不論磁場方向和電流方向是否垂直，安培力的方向既與 方向垂直，又與 方向垂直，即總垂直于磁場方向與電流方向所在的 ． 3．平行通電導(dǎo)線之間：同向電流相互 ，反向電流相互 ． 例1　畫出圖2中通電導(dǎo)體棒ab所受的安培力的方向(圖中箭頭方向?yàn)榇鸥芯€的方向)． 任務(wù)二、安培力的大小 [問題設(shè)計(jì)] 1.在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，讓一小段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置，得到B＝，若將公式變形，可得F＝ILB，此公式的適用條件是什么？ 2．當(dāng)導(dǎo)線平行于磁場方向放置時(shí)，導(dǎo)線受力為多少？ 要點(diǎn)提煉] 1．安培力大小的計(jì)算公式F＝ ，當(dāng)θ＝90時(shí)，F(xiàn)＝ ，當(dāng)θ＝0時(shí)F＝ . 2．彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長度(如圖3所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端，安培力大小可表示為F＝ . [延伸思考] 導(dǎo)線與磁場方向的夾角為θ時(shí),如何計(jì)算導(dǎo)線受力的大小? 例2　將長度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場的方向如圖4所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T．試求出各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向． 例3　如圖5所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方,導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)(　　) A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1、關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ） A、F、B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 2、如圖所示，在蹄形磁鐵的上方放置一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的通電線圈abcd，最初線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直面內(nèi)，則通電線圈運(yùn)動(dòng)的情況是（ ） A、ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng) B、ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng) C、ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng) D、ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng) 3、如圖所示，一根通有電流I的直銅棒MN，用導(dǎo)線掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，此時(shí)兩根懸線處于緊張狀態(tài)，下列哪些措施可使懸線中張力為零（ ） A、適當(dāng)增大電流 B、使電流反向并適當(dāng)減小 C、保持電流 I不變，適當(dāng)增大B D、使電流I反向，適當(dāng)減小 4、一只電壓表讀數(shù)偏小，為糾正這一偏差，可以采取的措施是（ ） A、減少表頭線圈的匝數(shù) B、增大表內(nèi)的串聯(lián)電阻 C、增強(qiáng)表頭的永久磁鐵的磁性 D、轉(zhuǎn)緊表內(nèi)的螺旋彈簧 5、如圖所示兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同，方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場力大小變?yōu)椋? ） A、F2 B、F1-F2 C、F1+F2 D、2F1-F2 二、填空題： 6、如圖所示，通有電流的導(dǎo)體A可以自由運(yùn)動(dòng)，判斷導(dǎo)線A受安培力的情況及在安培力作用下導(dǎo)線將如何運(yùn)動(dòng)。 7、在勻強(qiáng)磁場中，有一段5㎝的導(dǎo)線和磁場垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是1A時(shí)，受磁場人作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T，導(dǎo)線受到的安培力F= N。 8、長為L的水平通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑的斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，若磁場方向豎直向上，則電流為I1時(shí)導(dǎo)線平衡，若磁場方向垂直于斜面向上，則電流為I2時(shí)導(dǎo)線平衡，那么樣I1：I2= 。 四．檢測清盤 1．下面的四個(gè)圖顯示了磁場對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是 (　　) 2．關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力F的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向和電流I的方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是 (　　) A．F、B、I三者必須保持相互垂直 B．F必須垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C．B必須垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D．I必須垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 3．如圖1所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)(　　) A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用 4．一根長為0.2 m、電流為2 A的通電導(dǎo)線，放在B＝0.5的勻強(qiáng)磁場中，受到磁場力的大小可能是 (　　) A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．0 N 5．在圖2所示的電路中，電池均相同，當(dāng)開關(guān)S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM′與NN′之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷兩段導(dǎo)線(　　) A．相互吸引，F(xiàn)a＞Fb B．相互排斥，F(xiàn)a＞Fb C．相互吸引，F(xiàn)a＜Fb D．相互排斥，F(xiàn)a＜Fb 6．如圖3所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a、b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以 (　　) A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．使磁場反向 C．適當(dāng)增大電流 D．使電流反向 7．一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣，垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心重合．當(dāng)兩線圈都通過如圖4所示方向的電流時(shí)，則從左向右看，線圈L1將(　　) A．不動(dòng) B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．向紙外平動(dòng) 五．學(xué)有所得