江苏省新沂市王楼中学高二物理《34磁场对通电导线的作用力》学案

1、学习内容3.4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解答后关问题、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：

2、尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是直,电流方向、同时也垂苴于磁场方向，即垂苴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 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

3、，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、 宽度为l, 电阻不计,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,其余接触磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为0,磁感应强度为b,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.解析:e图 3-4-4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

4、成良好的受力习惯是能力培 养过程中的一个重要环节.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达标检测的 是3.如图根质 棒ac用 磁感强 磁 场（ ）3-4-5所示， 量为m的金属 软线悬挂在 度为b的匀强 中，通入zc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，适当增大电流日只改变电流方向，

5、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fj图 3-4-6图3475.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c.方向沿z轴的恒定磁场b.d.6.如图3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度方向沿y轴的恒定磁场方向沿z

6、轴的变化磁场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1（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为mi、m的祛码，天平平衡.当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为 m的祛码后，天平重新平衡.由此可知（）a b方向垂直纸面向里，大小为 （mi-m2）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（mm2）g/ni ldk 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

7、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图 3-4-8 图 3-4-9图 e410图 34 1 18 .在磁感应强度 b= 0.3t的匀强磁场中，放置一根长= 10cm的直导线，导线中通过 i =2a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i/di2,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 ii： i 2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fi.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、f2b、f1-f2c、f1+f2d、2fi-f211 .如图3-4-11所示，长为l的导线ab