高中物理 3.4 磁场对通电导线的作用力导学案新人教版选修.doc

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1、磁场对通电导线的作用力【学习目标】1.知道什么是安培力。2.知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力方向,并会用它解答有关问题。3、会用安培力公式F=BIL解答有关问题。【重点】安培力的方向确定和大小的计算。【难点】左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。【要点导学】1、安培力的方向既跟________方向垂直,又跟__________方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于_________________________所在的平面.2、如何判断安培力的方向呢?人们通过大量的实验

2、研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一___________________.左手定则:伸开_____手,使大拇指跟其余四个手指_________,并且跟手掌在__________内,把手放人______场中,让磁感线_________穿入手心,并使伸开的四指指向__________方向,那么,________所指的方向,就是________________________的方向.3、安培力的大小通电导线(电流为I、导线长为L)和磁场(B)方向垂直时,通电导线所受的安培力的大小:____

3、__________,此时电流受的安培力___________。两种特例:即F=ILB(I___B)和F=0(I____B)。一般情况:当磁感应强度B的方向与导线成θ角时,有F=_______________注意:尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的,但两者的物理意义却有不同。公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况,来确定这一位置的磁场的性质,它对_________________________都是适用的。②公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上,确定在给定位置上给

4、定的一小段通电直导线的受力情况,在中学阶段,它只适用于_________________-。4、磁电式电流表的组成:永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.(最基本的是_________和____________)5、电流表的工作原理是____________________________________【典型例题】1、关于通电导线所受安培力F的方向与磁场磁感应强度B的方向和电流的方向之间的关系,下述说法正确的是()A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总与B和I垂直,但B、I之间可以不垂直C.B总与F和I垂直

5、,但F、I之间可以不垂直D.I总与F和B垂直,但F、B之间可以不垂直2、将长度为20cm、通有O.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度为1T,试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向.(1)FA=________N.(2)FB=________N.(3)FC=________N.(4)FD=________N.3.赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为().(A)正东(B)正南(C)正西(D)正北4

6、.质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与导轨平面成θ角斜向上,如图所示,求MN受到的支持力和摩擦力。【针对练习】1.如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可().(A)适当减小磁感应强度(B)使磁场反向(C)适当增大电流强度(D)使电流反向2.如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于

7、同一竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以().(A)将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负檄(B)将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极(C)将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极(D)将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端3.如图所示,一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I时,弹簧缩短Δy;若通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长Δy,则磁感应强度B为_______A.kΔy/ILB.2kΔy/ILC

8、.kIL/ΔyD.2IL/kΔy【学后反思】________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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