高一物理教案磁场对通电导线的作用力

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高一物理教案 磁场对通电导线的作用力

学习目标1、会用左手定则来判断安培力的方向， 2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式，应会用公式F=BIL解答有关问题、 3、知道磁电式电流表的工作原理。

学习重、难点用左手定则判定安培力方向;用安培力公式计算

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知识链接1.磁感应强度的定义式： 单位： 2.磁通量计算式： 单位： 3.磁通密度是指： 计算式为 。 学习过程用案人自我创新 【自主学习】 1、安培力的方向

(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向 ，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 。 (2)安培力的方向特点：尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向，即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面. 2、安培力的大小：

(1)当长为L的直导线，垂直于磁场B放置，通过电流为I

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时，F= ，此时电流受力最 。

(2)当磁场与电流平行时，安培力F= 。

(3)当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成时，F= 说明：以上是在匀强磁场中安培力的计算公式，非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合，通电导线在非匀强磁场中受到的安培力，是每一小段受到的安培力的合力.

3、磁电式电流表： (1)用途： 。[ (2)依据原理： 。 (3)构造： 。 (4)优缺点：

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。 【范例精析】

例1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理，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斥力. 解析：

例2、如图3-4-3所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导

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体棒的电阻为R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力. 解析：

拓展：本题是有关安培力的典型问题，必须作好受力分析图，原题给出的是立体图是很难进行受力分析，应画出投影图，养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节. 达标检测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.下图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是( )

3.如图3-4-5所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入AC方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是( ) A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流 B、只改变电流方向，并适当减小电流

C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度 D、同时改变磁场方向，并适当增大磁感强度

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4.一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面，导线和环中的电流方向如图3-4-6所示，那么金属环受的力：( )

A.等于零 B.沿着环半径向外 C.向左 D.向右

5.如上左3图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来?( )

A.方向沿x轴的恒定磁场 B.方向沿y轴的恒定磁场 C.方向沿z轴的恒定磁场 D.方向沿z轴的变化磁场 6.如图3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡.由此可知( ) A、B方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NI L B、B的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NI L C、B的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NI L D、B的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NI L

7.如图3-4-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂

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