江苏省新沂市王楼中学高中物理 31（3.4）导学案.doc

学习内容江苏省新沂市王楼中学高中物理 3-1（3.4）导学案学习目标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；用安培力公式计算学法指导自主、合作、探究知识链接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m、m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(m-m)g/ni lb、b的方向垂直纸面向里，大小为mg/2ni lc、b的方向垂直纸面向外，大小为(m-m)g/ni ld、b的方向垂直纸面向外，大小为mg/2ni l7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，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ） a、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 b、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 c、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用d、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用8在磁感应强度b0.3t的匀强磁场中，放置一根长10cm的直导线，导线中通过i2a的电流.求以下情况，导线所受的安培力：(1)导线和磁场方向垂直；(2)导线和磁场方向的夹角为30；(3)导线和磁场方向平行.9在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通以电流i1和i2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3-4-9中(a)、(b)所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流强度的比值i1：i2为多少？10如图3-4-10所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为f1当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为f2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）a、f2 b、f1-f2 c、f1+f2 d、2f1-f211.如图3-4-11所示，长为l的导线a