选修3-1第三章磁场导学案 - -2014年11月 - 图文

高二物理选修3-1 班级： 组别： 姓名： 3.3几种常见的磁场

【学习目标】： 1、会用磁感线描述磁场。

2、知道通电直导线、通电线圈、匀强磁场的磁感线形状和方向。 3、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象。 4、知道磁通量的物理意义和定义式。

【自主学习】：

1、磁感线的物理意义：人为画出的，形象描述磁场方向和强弱的一簇曲线。

(1)磁感线是假想的，不是真实的。(2)磁感线是闭合曲线。在磁体外部磁感线从磁体的N极发出回到S极，内部从 。(3)磁感线的疏密表示磁场的 。（4）磁感线不能相交或相切。（5）磁感线上每一点的切线方向即为该点的 。

2、几种常见磁场:

(1)条形磁铁和蹄形磁铁:

(2)直线电流的磁场:安培定则(一):

(3)通电螺线管的磁场:安培定则(二):

(4)环形电流的磁场:安培定则(三): 。

..

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高二物理选修3-1 班级： 组别： 姓名： (5)匀强电场:

3、安培分子电流假设:在原子分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流

——分子电流。分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的 ，它的两侧相当于两个 。安培的假说能够解释一些磁现象,如 、 。

4、磁通量：穿过某一面积磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量。在匀强磁场中:Φ

θ = 。

【探究学案】：

例题1：将小磁针分别放入A、B、C处时，问：小磁针N极的指向？

. A A C B

例题:2： 在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金属圆环，问：

两环将怎样运动？（靠近或远离）为什么?

例题3：安培分子电流假说是怎样解释磁化和退磁现象的?

A B

例题4： 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分

析穿过A环、B环的磁通量谁大。

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高二物理选修3-1 班级： 组别： 姓名： 3.4通电导线在磁场中受力

【学习目标】：

1、知道什么是左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。

2、知道安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ;会分析安培力的效果。 3、了解磁电式电流表的工作原理。

【自主学习】：

1、安培力的方向：磁场对 的作用力通常称为安培力。安

培力的方向用左手定则判断,其内容为: 。 2、电流方向、磁场方向、受力方向在同一条直线上吗？在同一平面吗？三者方向关系如何？

3、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）

(2)、两种特例：即当I⊥B时 F = 和当I∥B时 F = (3)、通电导线与磁场方向夹θ角时呢？

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∥=

平行于导线的分量B∥不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B⊥决定。

即F=B⊥IL，将B⊥ =Bsinθ 代入得：F= ;θ表示 方向与 方向间的夹角。 4、磁电式电流表：

（1）电流表的组成及磁场分布

电流表的组成：永久磁铁、极靴、铁质圆柱（铁芯）、铝框、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是磁铁和线圈）

如图：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）形成辐向磁场；c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会形变。

（2）电流表的工作原理：在磁电式电流表中，极靴和铁质圆柱之间构成一个特殊的磁场分布，磁场方向沿着____________________，电流通过电流表的矩形线圈时，线圈的两条边线始终与磁感应强度方向垂直，受到恒定的安培力，安培力将促使线圈绕轴转动，同时

螺旋弹簧被收紧，将产生一个 的转动效果，当两种转动效果抵消时，指针会指在一个相应的位置，从而指示出电流值。

电流表的灵敏度很高，是指通过很小的电流时，指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时，允许通过的电流一般都很小，使用时应该特别注意。

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高二物理选修3-1 班级： 组别： 姓名：

【探究学案】：

例题1：试用安培定则和左手定则，证明通有同向电流的导线相互吸引，通有异向电流的导线相互推电流的磁场斥力。

例题2：在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10T，如果磁道上有一条沿东西方向的直导线 ，长30m，载有从东到西的电流20A，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

例题3：如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何？

B

M N －5

I

例题4：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如图所B N 示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为多大？欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为多大？ F ×

mg θ

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