3.4 《通电导线在磁场中受到的力》

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1、课题3.4《通电导线在磁场中受到的力》学习目标1、会用左手定则来判断安培力的方向，2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式，应会用公式F=BIL解答有关问题、3、知道磁电式电流表的工作原理。学习重、难点用左手定则判定安培力方向；用安培力公式计算学法指导自主学习、合作讨论、实验探究课前预习1．磁感应强度的定义式：单位：2．磁通量计算式：单位：3．磁通密度是指：计算式为。预习评价一、安培力的方向1．安培力：通电导线在________中受的力．2．决定安培力方向的因素：________和磁感应强度

2、方向．3．左手定则：如图1所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让________从掌心进入，并使四指指向________，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受________的方向．4．安培力的特点F⊥B，F⊥I，即F垂直于______决定的平面．5．平行通电导线间的作用力：电流方向相同，两导线相互________________，电流方向相反，两导线相互________．二、安培力的大小1．当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为：F＝______

3、__.2．当磁感应强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F＝________.3．当磁感应强度B的方向与通电导线方向成θ角时，F＝________.θ为B与I的夹角．三、磁电式电流表1．原理：通电线圈在磁场中受到________而偏转．线圈偏转的角度越大，被测电流就________．根据线圈________，可以知道被测电流的方向．2．构造：________、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：两磁极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿________方向，保证线圈转动时，安

4、培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直．使线圈平面总与磁场方向________，使表盘刻度均匀，如图2所示．4．优点：灵敏度高，可以测出________的电流．缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱.课堂学习流程设计用案人自我创新【课程导学】1、安培力的方向（1）左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受。（2）安培力的方向特点：尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是

5、直于电流方向、同时也垂直于磁场方向，即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面．2、安培力的大小：（1）当长为L的直导线，垂直于磁场B放置，通过电流为I时，F=，此时电流受力最。（2）当磁场与电流平行时，安培力F=。（3）当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成θ时，F=说明：以上是在匀强磁场中安培力的计算公式，非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合，通电导线在非匀强磁场中受到的安培力，是每一小段受到的安培力的合力．3、磁电式电流表：（1）用途：。（2）依据原理：。（

6、3）构造：。（4）优缺点：电流表的灵敏度很高，是指通过很小的电流时，指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时，允许通过的电流一般都很小，使用时应该特别注意。【范例精析】【例1】如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（C）A、顺时针方向转动，同时下降B、顺时针方向转动，同时上升C、逆时针方向转动，同时下降D、逆时针方向转动，同时上升【解析】用安培定则判断通电蹄形电磁铁的极性，通电直

7、导线在蹄形磁铁的磁场中，它的受力情况用电流无法进行判断，如图所示把直线电流等效为AO、OO/、O/B三段，其中OO/为极短的电流元。画出电磁铁的磁感线，可知OO/段电流元不受安培力的作用，AO段受垂直于纸面向外的安培力，O/B段受一垂直于纸面向里的安培力，故从上往下看，导线以OO/段为轴逆时针转动。再用特殊位置法，假设导线转过90°，如图所示，则导线受力的受力方向应竖直向下。实际上导线的运动应是上述两种运动的合成。【答案】C【例2】一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起

8、来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ACD）A、只减小电流B、只增加电流C、只改变电流方向D、只改变磁场方向【解析】对通电导体进行受力分析，由左手定则，确定安培力F安方向向上，如图所示，设弹簧测力计的示数为T，则有T+F安=mg即T=mg-F安，要使T增大，方法1、可使F安减小，F安=BIL可知，通过减小I，可达到目的。方法2、可使F安反向，可通过改变电流方向或改变磁场方向来实现。