沪科版物理高二上9-B《磁场对电流的作用力》学案

第六节 磁场对电流的作用力

【预习检测】

1． 导体在磁场中要受到力的作用．

2．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题： （1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导体棒，会发现导体棒 ； （2）把电源的正负极对调后接－ 入电路，使通过导线的电流方向与原

＋ 来相反，这时导体棒运动方向 ； N a （3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向b 与原来相反，这时导体棒运动方向 S ．

由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系．

3．左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在 并跟四指垂直，让磁感线 穿入手心，使四指指向 ，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁力的方向．

4．扬声器的后部装有 ，把音圈放在永磁体和软铁形成的强磁场中，当音圈里流过交变电流时，音圈受到 而前后往复运动，带动纸盆来回振动，这样就发出声音来了． 答案：1．通电 2．（1）运动（2）相反 （3）相反 电流的方向 磁场的方向 3． 同一平面内 垂直 电流方向 4． 永磁体 磁场作用力

【基础达标】

知识点一：磁场对通电导体的作用力的影响因素 1．（多选）如图所示，是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，ab是一根金属棒，通过金属导轨连接到电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要想使金属棒运动起来，下列措施可行的是 （ ）

A．将蹄形磁体的N、S极对调 B．换用磁性强一些的蹄形磁体

C．换用能提供较大电流的直流电源

D．使用轻质金属棒，减小金属棒与导轨之间的摩擦力

【解析】选BCD．N、S极对调只能改变磁力的方向，不能改变磁力的大小，A不正确；加强磁体的磁性，加大电流都可以使通电金属棒ab受到的磁力变大，B、C正确；减小摩擦，较小的磁力就可以使通电金属棒ab运动，D正确．

知识点二：动圈式耳机、扬声器的结构与原理：

2．如图是扬声器的构造示意图，由于通过线圈的电流方向是 的（填变化或不变化），线圈在磁场中不断带动纸盆 ，于是扬声器就发出了声音． 【解析】扬声器由永磁体、音圈、纸盆等组成．音

圈处于永磁体和软铁形成的强磁场中，当音圈里流过交变电流时，音圈受到力的作用而前后往复运动，带动纸盆来回振动，从而发出声音． 【答案】变化 振动

【能力提升】

一、选择题

1．通电导线在磁场中 （ ） A．一定受到力的作用

B．当导线中的电流增大时受到的力一定增大 C．只有垂直于磁场方向放置才受到力的作用 D．导线受力的方向与电流的方向有关

【解析】选D．A选项当导线中的电流与磁感线的方向平行时，通电导线不受磁场的作用力；B选项，当导线中的电流与磁感线的方向平行时增大电流、减小电流导线都不受磁场力；导线中的电流与磁感线的方向不成直角，只要不平行都受磁场力． 2．（2009?辽宁大连中考）下列做法中，能改变通电导体在磁场中受力方向的是 ( )

A．只将磁场方向变为原来的反方向 B．只改变通电导体中的电流大小 C．只改变通电导体两端的电压大小

D．同时将磁场方向和电流方向都变为原来的反方向

【解析】选A．导线受力的方向与电流的方向、磁感线的方向三者两两互相垂直，改变电流方向或磁场方向时，导体受力方向都会改变；同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变．改变电压大小、电流大小能够改变磁场的强弱，不能改变磁场方向． 3．（易错警示）以下物体放在磁场中，会受到磁场的力的作用的是 （ ）

A、矩形线圈 B、通电铝环；

C、铜棒 D、静止的带电球．

【解析】选B．通电导线在磁场中会受到磁场力的作用，是因为根据电流的磁效应，通电导线周围有磁场，磁场对电流的作用实际上也是磁场对磁场的作用．矩形线圈 、铜棒不通电时周围没有磁场，不受磁场力的作用；带有静电的小球由于电荷不流动，也不会产生磁场． 【规律总结】磁场对放入其中的磁性物体有力的作用，这个物体可以是本身具有磁性的永磁体，也可以是由于电流的磁效应而产生磁性的电磁体．

4．以下装置中利用”磁场对通电导线的作用”原理制成的是 ( ) A．全自动洗衣机的进水阀门 B．电铃 C．电风扇中的电动机 D．电饭锅

【解析】选C．全自动洗衣机的进水阀门、电铃的主要部件是电磁铁，它是利用电流的磁效应工作的；电饭锅是利用电流的热效应工作的． 6．扬声器在播放音乐时 ( ) A．通过线圈的电流方向不变

B．通过线圈的，电流方向按一定规律变化 C．线圈是静止不动的 D．上述说法均不正确

【解析】选B．播放音乐时扬声器的纸盆有节奏的振动，这是在音圈的带动下形成的．要使音圈有规律的振动，必须流过方向有规律变化的电流，磁场才能产生规律变化的磁场力． 二、填空题

7．要改变通电导体在磁场里受力方向，可以通过改变 或改变 来实现。

【解析】通电导体在磁场里受力方向与磁场方向、通电电流的方向有关。 【答案】磁场方向 通电电流的方向

8．通电导体在磁场里运动，消耗了 能得到 能。图中通电线圈在磁场中会 ．

【解析】通电导体在磁场里运动需要电源提供持续的电流，导体受到磁场力而运动，电能转化成机械能。

【答案】电 机械 转动

9.（2008?辽宁中考）当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向_______运动；如此反复，线圈带动纸盆_______而发声．与扬声器原理相似的是_______（填“电动机”或“发电机”）．

【解析】扬声器中的线圈通过如图所示的电流方向时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈受到的作用力也改变，线圈将向右运动；电流交替变化时，线圈受力也交替变化，纸盆在线圈的带动下会振动发声；电动机与扬声器相似，都是利用通电线圈在磁场中受力的原理工作的．

【答案】右 振动 电动机 10．耳机是把 信号转换成 信号．

【解析】动圈式耳机的构造和工作原理与扬声器类似，它也有线圈、永磁体；当线圈中流过变化的电流时线圈受到变化的磁场作用力而振动，带动耳机中薄金属片振动发声，把电信号转化成声信号。 【答案】电 声 三、实验题

11．如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒AB处在 磁场中，(1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，

a AB棒保持静止不动，而一但使两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即向下运动起来，这一现象说明了 ；

N S (2)有心的同学还会注意到，当C、D两个线头分别接触电源两b 极时，金属棒相对磁铁向下摆动；而把磁铁互换(S极在右)，则金－D C ＋ 属棒相对蹄形磁铁向上摆动，这一现象说明了 ．

【解析】第（1）问中AB棒保持静止不动，是因为导体没有通电；而一但使两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即运动起来说明通电的导体在磁场中受到力的作用．第（2）问中，磁极互换位置时磁感线的方向相反，导体受到的磁场作用力的方向也相反，说明磁场的作用力方向与磁感线的方向有关． 【答案】（1）通电的导体在磁场中受到力的作用（2）磁场的作用力方向与磁感线的方向有关． 12．（探究创新） 学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导体之间将会发生相互作用”．他们将两根导线（可伸长）平衡放置后固定（如图18甲所示），向后通上如图18（乙、丙、丁）所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想．请你根据下面的实验现象回答问题：

（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是： ①当两根导线通同向电流时，两根导线相互 ___； ②当两根导线通反向电流时，两根导线相互_____．

（2）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与哪个因素有关？你猜想的依据是什么？ 【解析】通电导线周围有磁场，由实验乙、丙可知通电导线之间的作用力与电流的方向有关；由实验丙、丁可知通电导线之间的作用力与电流的大小有关。 【答案】（1））①吸引 ②排斥（2）电流大小；因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样