【物理】2019届一轮复习人教版通电导线在磁场中受到的力导学案

【物理】2019届一轮复习人教版通电导线在磁场中受到的力导学案

通电导线在磁场中受到的力导学案 ‎【学习目标】‎ ‎1.知道什么是安培力，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题。‎ ‎2.会用安培力公式F=BIL解答有关问题。‎ ‎3.了解磁电式电流表的内部构造及原理。‎ ‎【学习重点】安培力的方向确定和大小的计算。‎ ‎【学习难点】左手定则的运用。‎ ‎【课前复习预习案】‎ ‎1.直线电流的磁场方向可以用 定则确定：右手握住通电导线，让伸直的 所指方向与 方向一致，弯曲的 所指的方向就是 环绕的方向 ‎ ‎2.环形电流的磁场可以用另一种 定则确定：右手握住通电螺线管，让右手弯曲 的 与 的方向一致，伸直的 所指的方向就是环形导线 上磁感线的方向。 ‎ ‎【自主学习】‎ ‎1.安培力：磁场对 的作用力通常称为安培力。 ‎ ‎4．安培力的方向-----左手定则 通电导线在磁场中所受安培力的方向既跟 有关，又跟 有关，可以用 左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 ，并且都跟手掌 ，让磁感线 ，并使 指向 方向，这时 所指的方向，就是通电导线在磁场中 方向。‎ 说明：安培力的方向既跟 垂直，又跟 垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的 。 ‎ ‎5．安培力的大小 ‎(1)垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到的安培力F=　　。‎ ‎(2)当磁感应强度B的方向与导线平行时，导线受力为　　　。‎ ‎(3)当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时，导线受的安培力F=　 　　。‎ ‎6．磁电式电流表 ‎(1)电流表主要由哪几部分组成的？‎ 电流表由　　　　　　、铁芯、　　　　、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。‎ ‎(2)为什么电流表可测出电流的强弱和方向？‎ 磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力越 ，线圈和指针偏转的角度就越 ，因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着 ，指针的偏转方向也随着 ，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。‎ ‎【课堂探究案】‎ 探究一：探究安培力的方向 ‎1、演示实验 ‎（1）、上下交换磁场的位置，以改变磁场的方向，分别观察导线受力方向I B B B B ‎（2）、改变导线中电流的方向，分别观察导线受力的方向。‎ I I I B I B B ‎ 图1 图2 图3 图4 ‎ ‎2、电流方向、磁场方向、安培力方向，这三者方向关系如何？ ‎ ‎3、结论：左手定则 ‎ ‎ 练习：1、 画出以下通电导线所受安培力的方向 B I B I B I B I I B B I ‎30°‎ B B ‎2、画出图中通电导线所受力的方向 α α ‎2、两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。两条导线电流方向相同时候，相互作用力是怎样的？两条电流方向相反时，相互作用力又是怎样的？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测。 ‎ ‎ 结论： 。‎ 探究二：探究安培力的大小 ‎1、在磁场中通电导线（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：F = （最大） ‎ 注意：每个物理量的物理意义B、L、I。‎ ‎2、两种特例：即当I⊥B时 F = 和当I∥B时 F = ‎ θ B ‎3、通电导线与磁场方向夹θ角时呢？‎ ‎ B ‎ I I 把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B⊥= ‎ 另一分量与导线平行 B∥= ‎ 即F=B⊥IL，将B⊥ =Bsinθ 代入得：F= ，‎ 注：1、θ表示 方向与 方向间的夹角 ‎2、L为有效长度 例 一根长为0.2m的电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是 ( )‎ A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．0‎ ‎【课后巩固案】‎ ‎1．关于安培力的说法中正确的是（ ） ‎ A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用 ‎ B.安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关 ‎ C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面 ‎ D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线 ‎ ‎2．在下面的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是 ( )‎ ‎3．要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有(　　)‎ A．增加线圈匝数 B．增加永久性磁铁的磁感应强度 ‎ C．换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩 D．增加线圈面积 ‎4.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向 θ B B θ B C θ B A θ B D ‎5、如图3－4－24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 ‎6．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线(　 　)‎ A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培 ‎7.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是(　　)‎ A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相等 C．线框所受的安培力的合力方向向左 D．线框所受的安培力的合力方向向右 ‎8．如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 g，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上．当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒的加速度为2 m/s2，求磁场的磁感应强度的大小．‎