54探究安培力

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1、5.4探究安培力一、课标要求1、通过实验探究，归纳安培力方向的判断，并会应用左手定则分析问题2、通过演示磁场对电流的作用的实验，学握安培力的大小计算，并掌握利用安培力定义磁感应强度的方法。3、明确探究实验的步骤，培养学生设计实验，并从实验事实中归纳、概插出物理概念和规律的能力。二、课前复习1、通电导线在磁场中将受到磁力的作用。磁场对电流的作用力称为女培力°2、安培力的应用实例：电动机，如电风扇、电冰箱、空调、电动车等。三、自主探究1、实验探究1、安培力的方向（1）提出问题：安培力的方向跟电流的方向、磁感应强度方向Z间存在怎样的关

2、系?（2）结合课木5-33实验装置进行实验，回答下而问题：①接通电源观察到什么现象？接通电源后细铜杆会在金属导杆上左向移动②改变电流方向，细铜杆受力方向怎样？改变磁感丿应强度的方向，细铜杆受力方向怎样？细铜杆受力方向反向③多做儿次实验，总结安培力的方向跟电流的方向、磁感应强度方向之间的关系：室培力的方向始终垂直丁•电流的方向、垂直于磁感应强度的方向。（3）左手定则：伸开左手，便大拇指跟其余四个手指垂直，并IL都跟手掌在•个平面内,让磁感线从掌心进入，使四指指向电流的方向，这时人拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受女培力的方向。

3、思考与讨论：上述实验结果与左手则得到的结论是否一致?提示：一致2、实验探究2、安培力的大小（1）实验探究过程：a、提出问题：安培力F的大小与电流1、导线长度L、磁感应强度B的定量关系？b、制定计划、设计实验思考与讨论1：怎样控制和改变E形导线中电流的大小？如何改变磁场中受力的通电导线的长度？用怎样的电路来控制和改变螺线管中磁感应强度B的大小？如何显示安培力的大小？提示：①将E形电路连接电源、滑动变阻器、电流表。通过移动滑动变阻器改变E形电流的人小，通过电流表显示电流的大小②通过拨动E形导线的转换开关，选择导线的有效长度。③将螺线

4、管连接电源、滑动变阻器、电流表。通过移动滑动变阻器改变螺线管电流的大小,通过电流表显示电流的人小，利用电流表的示值可表示螺线管屮的磁感应强度的人小，因为B/螺线管匚④通过挂钩处钩码的质量，计算其币;力值，根据等'杠杆平衡条件得安培力为F二Gc思考与讨论2、：怎样设计实验电路?提示：将电流天平的左侧接线柱打左侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联；右侧接线柱与右侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联；思考与讨论3：釆用什么实验方法？实验步骤如何？利用控制变最法进行实验，实验步骤如下：①保持导线的艮度L和螺线管中的磁感应强度B不变，改变

5、通电导线的电流，分別记录导线电流I对应的安培力F的人小，判断安培力F与导线电流I的关系°②保持导线的长度L和通电导线的电流I不变，改变螺线管小的磁感丿卫强度13,分别记录磁感应强度B対应的安培力F的大小，判断安培力F与磁感应强度B的关系。③保持螺线管中的磁感应强度B和通电导线的电流T不变，改变导线的长度分别记录导线的长度对应的安培力F的大小，判断安培力F少导线的长度的关系。c、按照设计方案进行实验。d、处理数据，得岀结论：安培力的人小与电流I、导线长度L、磁感应强度B成正比例（2）安培力的人小：精确实验表明，通电导线在磁场中受到

6、的安培力的大小，跟导体长度L、导体中的电流I、磁感应强度B都成止比。公式表示为F二kBIL,在国际单位制中，F安二BIL。根据单位参与运算的法则：INRTAm。（3）利用安培力定义磁感应强度：公式耳£丄思考与讨论1：若电流与磁场平行，通电导线是否受力？若电流与磁场呈&角，安培力应为多少？提示：F安二BIL。其中L为导线垂直磁场方向的有效长度。①导线9磁感应强度平行时，F•尸0②导线与磁感应强度垂肓时，F尸BIL③导线「磁感应强度的方向成？角时，F安二BILsing_（?角是B与］的夹角）思考与讨论2：利用安培力定义的磁感应强度与

7、用电场力定义的电场强度有什么异同？提示：相同点：都是矢量；都是用來描述场的性质；都是用比值法定义，其中E=—,EMF、q均无关，B=—,B与F、I、L均无关1L区别：点电荷在电场屮受到电场力不需要任何条件，电场强度的方向就是正电荷受到的电场力的方向；通电导线在磁场屮受安培力有条件，即电流与磁场不平行，磁感应强度的方向与女培力方向垂肓。思考与讨论3：为什么电流表的接线不能接反？为什么通过电流表的电流越大，指针偏转的角度越大？在做电动机实验时，怎样使电动机反转：怎样使电动机的转速加快或减慢？提示：（1）电流表不能反接，否则电流反向，

8、线圈受的安培力反向，指针反偏，容易损坏指针；通入电流表电流越人，线圈受到的安培力越人，指针偏转和度越人。（2）在做电动机实验吋，通入反向电流，线圈受的安培力反向，电动机就会反转；通入电流表电流越大，线圈受到的安培力越人，电动机转速越人，同理，减小电流，可使转速减