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1、3-4 磁场对通电导线的作用力导学案编稿人： 张绍梅 审定人： 日期 年级 高二物理 班级： 姓名： （一）学习目标：1、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小 F=BIL ；电流方向与磁场方向夹角为 时，安培力 F=BILsin。2、会用左手定则熟练地判定安培力的方向3、知道电流表的基本构造，知道电流表测电流大小和方向的基本原理，了解电流表的基本特点。（二）学习重点：1、掌握左手定则。2、理解磁场对电流的作用大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小为F=BIL。（三） 学习难点：对左手定则的理解及其实际应用（四
2、）学法指导：实验探究，合作探究，搜集资料，讨论、交流、协作、质疑对抗、练习。 。 。 。 。 。 （五）知识链接：磁场，磁感线，匀强磁场（六）教具： 铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键、电动机模型各 1 个，电池 2 个，导线数条（七）学习过程：1、当通电导线与磁场方向垂直时，他受力的大小于导线的长度成 ，于导线中的电流成 ，与磁感应强度成 ，公式 。 适用条件：1） 2） 2、安培力的方向：左手定则： 1）当 I B， F= 2）当 I / B， F= 3）当 I 与 B 有夹角 时，F=BIL sin， （此时可将 B 分解成与导线垂直的分量 B 和与导线平行的分量 B ，其中 B Bsin，B
3、 Bcos,而 B 不产生安培力，导线所受安培力只是 B 产生的，因此可得 F=BILsin）例题 1：左手定则的应用：【练习小结】从上面的练习中我们知道，电流方向、磁场方向和安培力方向三者只要任意知道其中两个，第三个物理量的方向可用左手定则判断出来。3、磁电式电流表：中学实验所使用的电流表是磁电式电流表，它所依据的物理学原理就是安培力与电流的关系。下面大家先看看这个电表的结构，它最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈。观察的同时，大家思考下面几个问题：1.线圈的转动是怎样产生的？2.线圈为什么不一直转下去？3.为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？4.如何根据指针偏转的方向
4、来确定电路上电流的方？5.使用时要特别注意什么？ 例题 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（ ）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（八）本课小结：IIF磁场对通电导线的作用力安培力的方向：方法：左手定则推论：安培力总是垂直于 B 和 I 决定的平面安培力的大小：F=BILsin( 为 B 与 I 的夹角）磁电式电表结构：磁铁和放在磁铁两级间的线圈原理：通电线圈受
5、安培力作用而转动 (九)当堂检测1、关于通电直导线所受的安培力 F、磁感应强度 B 和电流 I 三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）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 IC、B 必定垂直于 F、I，但 F 不一定垂直于 ID、I 必定垂直于 F、B，但 F 不一定垂直于 B2、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈 abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（ ）A、ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时向下运动B、ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向下运动C、ab 边转向纸外，c
6、d 边转向纸里，同时向上运动D、ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向上运动3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线 A，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关 S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上4、如图所示，一根通有电流 I 的直铜棒 MN，用导线挂在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（ ）A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小C、保持电流 I 不变，适当增大 B D、使电流 I 反向，适当减小
7、5、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（ ）A、减少表头线圈的匝数B、增大表内的串联电阻C、增强表头的永久磁铁的磁性D、转紧表内的螺旋弹簧6、如图所示两根平行放置的长直导线 a 和 b 载有大小相同，方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为 F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为 F2，则此时 b 受到的磁场力大小变为（ ）A、F 2 B、F 1F2 C、F 1+F2 D、2F 1F2二、填空题：7、如图所示，通有电流的导体 A 可以自由运动，判断导线 A 受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。8、在匀强磁场中，有一段 5的导线和磁场垂直
8、，当导线通过的电流是 1A 时，受磁场人作用力是0.1N，那么磁感应强度 B= T；现将导线长度增大为原来的 3 倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度 B= T，导线受到的安培力 F= N。9、长为 L 的水平通电直导线放在倾角为 的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为 I1 时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为 I2 时导线平衡，那么样 I1：I 2= 。三、计算题：10、质量为 0.5的金属杆在相距 1m 的水平轨道上与轨道垂直放置金属杆上通以 I=4A 的恒定电流，如图所示，匀强磁场 B 垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为 0.2，求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。11、在倾角为 的光滑斜面上，置一通有电流为 I、长为 L、质量为 m 的导体棒，如图所示，试求：欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度 B 的最小值和方向欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场 B 的最小值和方向
