2020高中物理 3

2020高中物理 3

课题： §3.4 通电导线在磁场中受到的力 ‎ ‎【学习目标】:‎ ‎1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。‎ ‎2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。‎ ‎3、了解磁电式电流表的工作原理。‎ ‎【学习重点】:‎ 安培力的大小计算和方向的判定。‎ ‎【学习难点】: ‎ 用左手定则判定安培力的方向。‎ ‎【预习导学】:‎ ‎1、左手定则： ‎ ‎ 。‎ ‎ 2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为 。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为 和 的分量。导线所受的安培力只是 ‎ 的分量产生的，安培力的大小为 ‎ ‎ 3、磁电式仪表最基本的组成部分是 和 。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿 方向，线圈始终跟磁感线 。‎ ‎【合作探究】:‎ 探究一：安培力的方向 ‎1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直 ，并使 指向电流的方向，那么， 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的 方向。‎ 针对练习：判断下图中导线受安培力的方向 归纳总结:‎ 安培力方向与导线、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于I和B构成的平面 探究二：通电平行直导线间的作用力方向 实验现象：‎ ‎（1）电流的方向相同时： 。‎ ‎（2）电流的方向相反时： 。‎ 理论分析：‎ 如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如何?‎ 电流相反的情况又如何分析呢？‎ 特别提醒:‎ 磁极之间是同极相斥，异极相吸；电流之间是同方向相吸，反方向相斥 探究三：安培力的大小 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 ‎(1)导线与磁场方向垂直时，F= ‎ ‎(2)当导线与磁场方向平行时，F= ‎ ‎(3)当磁场和电流成θ时，F= ，θ为 夹角 ‎（4）安培力的范围是 ‎ 针对练习：将长度为‎20cm、通有‎0.1A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。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。‎ ‎（4）‎ ‎ ‎ ‎（1）F=______ (2)F=________ (3)F=_________ ‎ ‎ (4)F=_________‎ 探究四：磁电式电流表 请同学们阅读课文P93，然后回答：‎ ‎1. 磁电式电流表的基本组成部分和物理原理是什么？‎ ‎2. 磁电式电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此分布？‎ ‎3. 磁电式仪表的优缺点是什么？‎ 达标测评：‎ ‎1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是_______。‎ A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动 ‎ ‎ ‎2、将长度为‎20cm、通有‎0.1A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。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。‎ ‎ ‎ ‎3、如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为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_______‎ ‎4、如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“‎0”‎的是（ ）‎ θ a θ b 甲 θ A θ B θ C θ D 乙 ‎5、在倾角为30°的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B为多少？‎ ‎30°‎ B I ‎ ‎ ‎【学后反思】‎