高中物理第三章磁场第三节探究安培力教学案粤教版.doc

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1、第三节探究安培力　　　　　　　　　　　　　　1.磁场对通电导线的作用力称为安培力，安培力的方向由左手定则判定。2．当磁感应强度与导线方向垂直时，安培力最大，为F＝BIL。当磁感应强度与导线方向平行时，安培力为零。3．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其定义式为B＝。4．磁通量表示垂直穿过某个面的磁感线的条数Φ＝BS。一、安培力的方向1．安培力定义物理学上把磁场对电流的作用力叫安培力。2．方向判定用左手定则判断安培力的方向：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并与手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向

2、，那么，拇指所指方向即为通电导线在磁场中的受力方向。如图331所示。图331二、安培力的大小1．磁感应强度(1)定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度。(2)定义式：B＝。17(3)单位：特斯拉，符号T,1T＝1。(4)磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向，当空间中同时存在几个不同强弱和方向的磁场时，合磁场的磁感应强度等于各个磁场在同一处产生的磁感应强度的矢量和。(5)与磁感线的关系：①磁感线上每一点的切线方向都与该点磁感应强度的方向一致。②磁感

3、线的疏密程度表示磁感应强度的大小。2．匀强磁场(1)定义：在磁场的某一区域，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。(2)产生：距离很近的两个异名磁极之间；通电螺线管内中间部分。3．安培力的大小(1)当通电直导线与匀强磁场方向垂直时，安培力最大为F＝BIL。(2)当通电直导线与匀强磁场方向平行时，安培力等于零。(3)当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于BIL和零之间。三、磁通量1．概念(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与一个垂直于磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量。(2

4、)公式：Φ＝BS。(3)单位：韦伯，简称韦，符号Wb,1Wb＝1T·m2。(4)适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。2．意义磁通量的大小表示穿过这一面积的磁感线条数的多少。3．磁通密度(1)公式：B＝，则1T＝1Wb/m2。(2)意义：磁感应强度B在数值上等于穿过垂直磁感应强度的单位面积上的磁通量，即为穿过单位面积的磁感线条数。1．自主思考——判一判(1)通电导线在磁场中一定受安培力。(×)(2)一通电导线放在磁场中某处不受安培力，该处的磁感应强度一定为零。(×)(3)应用左手定则时，让磁感线穿过手心，四指

5、指向电流方向，拇指指向安培力方向。(√)17(4)安培力的方向与I平行。(×)(5)与电场强度相似，磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。(×)2．合作探究——议一议(1)安培力的方向与磁场方向、电流方向有什么关系？提示：由左手定则知，安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。(2)安培力方向垂直于导线而且垂直于磁场方向，那么电流也一定与磁场垂直吗？提示：根据左手定则，通电导线在磁场中所受安培力一定垂直于导线、垂直于磁场方向，但由于导线可以沿任何方向放入

6、磁场中，所以电流不一定与磁场方向垂直。(3)通电导线如果在磁场中不受安培力作用，能否说明该处磁场为零？磁场越强，放入磁场中的通电导线所受安培力一定越大吗？提示：①不能。因为当磁场方向与电流方向平行时，安培力为0，但磁场不为0。②不一定。磁场方向与电流方向平行时，安培力为0。对磁感应强度的理解1．磁感应强度的决定因素磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与IL

7、成反比。2．对定义式B＝的理解(1)B＝是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度L有关以外，还和导线的放置方向有关。(2)导线在磁场中的放置方向不同，所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。3．磁感应强度B的方向17磁感应强度B是

8、一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式：(1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。(2)小磁针静止时N极所指的方向。(3)小磁针N极受力的方向。4．磁感应强度与电场强度的比较电场强度E磁感应强度B定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点，F∝q＝恒量(由电场决定)③对不同点，一般来说恒量的值不同④比值可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点