磁场对电流作用力分解实用教案

1、知识回顾1电流的磁效应：电流也能产生磁场(cchng)。这个现象称为电流的磁效应。2电流磁场(cchng)的方向：由安培定则确定（也叫右手螺旋定则）。3安培定则：内容分三种(sn zhn)不同情况。（1）直线电流：右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向（2）环形电流：右手握住环形导线，弯曲的四指所指的方向就是电流的方向，拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向第1页/共36页第一页，共37页。 （3）通电(tng din)螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向。直导线环

2、形导线通电螺线管第2页/共36页第二页，共37页。导入新课我们知道，电荷(dinh)在电场中会受到电场力的作用，那么，对于我们已知道的通电导线，它是否也受到力的作用呢？第3页/共36页第三页，共37页。今天，就让我们共同去探究(tnji)通电导线在磁场中的受力情况！第4页/共36页第四页，共37页。第5页/共36页第五页，共37页。教学目标知识与能力1知道什么是磁场力，掌握分析磁场力的方法。2理解磁感应强度B的定义式物理意义，知道磁感应强度的单位是特斯拉。知道用磁感线的疏密程度可以形象(xngxing)地表示磁感应强度的大小。 3会用FBIL进行磁场力的计算。第6页/共36页第六页，共37页。

3、 过程与方法 1通过演示磁场(cchng)对电流的作用的实验，使学生进一步掌握控制变量法。2通过学习左手定则，理解磁场(cchng)方向、电流方向和磁场(cchng)力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力。情感态度与价值观通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研(k k zun yn)的顽强意志，让学生感受物理学家们的人格美、情操美。第7页/共36页第七页，共37页。教学重难点重点1磁场力的表示方法及大小。2磁感应强度大小及方向(fngxing)。3左手定则。难点1磁场(cchng)力、磁感应强度。2左手定则。第8页/共36页第八页，共37页。本节导航一磁场(cchng

4、)力二磁场(cchng)力的方向第9页/共36页第九页，共37页。一磁场力第10页/共36页第十页，共37页。实验1观察(gunch)磁场力把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过(tnggu)时，可以看到原来静止的导线会发行运动。第11页/共36页第十一页，共37页。 1实验现象：当导线方向与磁场(cchng)方向垂直时，它所受的磁场(cchng)力最大当导线方向与磁场(cchng)方向一致时，导线不受磁场(cchng)力当导线方向与磁场(cchng)方向斜交时，它所受的磁场(cchng)力介于最大值和0之间。4猜想： 导线的长度L； 电流(dinli)的大小I 。3思考：影响磁场力大小的

5、因素(yn s)有哪些？（垂直时）2磁场力：通电导体在磁场中受到的力称为磁场力F。第12页/共36页第十二页，共37页。在演示1中，我们猜想磁场力的大小(dxio)可能与电流的大小(dxio)，以及通电导线的长度有关，那么，事实是怎样的呢？让我们通过接下来的演示2来证明猜想是否正确。三块相同的蹄形磁铁并列放置。可以认为磁极间的磁场是均匀(jnyn)的。将一根导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时悬线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较磁场力的大小。实验2在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素第13页/共36页第十三页，共37页。结论 1规律：在同一磁场中，通电导线(doxin)长度一定时，电流越

6、大，导线(doxin)所受磁场力越大；在同一磁场中，电流一定时，通电导线(doxin)越长，导线(doxin)所受磁场力越大。 2结论：精确的实验表明，通电导线(doxin)在磁场中受到的磁场力F的大小，既与导线(doxin)的长度L成正比，又与导线(doxin)中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 。 3公式：BIL （B是比例系数）第14页/共36页第十四页，共37页。 如图，当垂直于I、B所在平面时，可以(ky)用所学的公式计算，然而，当B平行于I，或者B与I有一定夹角时，该怎样计算磁感应强度与磁场力呢？想一想第15页/共36页第十五页，共37页。垂直(chuzh)时：F=ILB平行

7、(pngxng)时：F=0夹角(ji jio)为时:F=ILBsin成角度垂直分量 B=BsinB=Bcos平行分量第16页/共36页第十六页，共37页。注意：磁感应强度B由磁场本身决定，与放入的通电导线L无关、通电电流I无关、与磁场力F无关。 第17页/共36页第十七页，共37页。二磁场力的方向第18页/共36页第十八页，共37页。磁场(cchng)对电流的作用左手定则.flv第19页/共36页第十九页，共37页。结论：F方向，既跟磁感应强度B的方向垂直(chuzh)，又跟电流I的方向垂直(chuzh)。演示(ynsh)第20页/共36页第二十页，共37页。伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂

8、直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。第21页/共36页第二十一页，共37页。电流在磁场中的磁场力可以用两种方法判断：（1）通电直导线的受力一般(ybn)用左手定则（2）环形电流、螺线管等效为小磁针，用磁针的极指向为磁场方向来判断。1同向电流(dinli)间的磁场力方向怎样判断？2两个通电的环形电流(dinli)平行放置时，它们之间的磁场力是否有更好的方法来判断呢？想一想总结第22页/共36页第二十二页，共37页。如果放在磁场中的不是一段通电(tng din)的导线，而是一个通

9、电(tng din)的矩形线圈abcd（如图），会发生什么现象？通电线圈(xinqun)在磁场中如何运动？通电线圈会转动(zhun dng)起来第23页/共36页第二十三页，共37页。磁 场 对 通 电 线 圈 的 作 用磁 场 对 通 电 线 圈 的 作 用(zuyng)力矩力矩 将一矩形(jxng)线圈 abcd 放在匀强磁场中，如图 5-4 所示图 5-4磁场对通电矩形线圈的作用力矩 线圈的顶边 ad 和底边 bc 所受的磁场力 Fad、Fbc 大小相等，方向相反，在一条(y tio)直线上，彼此平衡；而作用在线圈两个侧边 ab 和 cd 上的磁场力 Fab、Fcd 虽然大小相等，方向相

10、反，但不在一条(y tio)直线上，产生了力矩，称为磁力矩。第24页/共36页第二十四页，共37页。 当 线 圈 平 面 与 磁 感 线 平 行(pngxng)时，力臂最大，线圈受磁力矩最大；当线圈平面与磁感线垂直(chuzh)时，力臂为零，线圈受磁力矩也为零。电 流 表 就 是 根 据 上 述 原 理(yunl)工作的。这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁感线之间夹角的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。第25页/共36页第二十五页，共37页。在磁场中，通电线圈受到磁场力的作用，发生扭转(nizhun)，如果给线圈通以方向合适的电流，就可以使线圈转动起来。我们使用的电动机

11、就是利用磁场力来工作的。现在，电动机广泛应用在工厂、办公室、家庭里。通电线圈在磁场中受到磁场力会扭转，电动机就是根据这个原理设计的。第26页/共36页第二十六页，共37页。科学足迹安培的平行(pngxng)导线实验第27页/共36页第二十七页，共37页。两条平行的通电直导线(doxin)之间会通过磁场发生相互作用。总结电流方向相同(xin tn)时，将会吸引;电流方向相反时，将会排斥。第28页/共36页第二十八页，共37页。 1.下列关于磁场力的说法中，正确的是（） A磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值。B一段很短的通

12、电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场。C一段很短的通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大 D因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度(din li qin d)I和导线长度L的乘积IL成反比。 第29页/共36页第二十九页，共37页。B IFB（2）F（1）I 如图所示，表示一根放在磁场里的通电(tng din)直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向。第30页/共36页第三十页，共37页。课堂练习 一根导线长0.2m，通过3A的电

13、流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是610-2N，则该处的磁感应强度(qingd)B的大小是_T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度(qingd)的大小是_T。 0.10.1第31页/共36页第三十一页，共37页。如图3-50所示，磁极间通电直导体的受力情况为（ ）A、向上(xingshng)受力B、向下受力C、向左受力D、向右受力B第32页/共36页第三十二页，共37页。磁场力1概念：通电导体在磁场中受到的力称为磁场力F2大小：F=BIL3方向(fngxing)：左手定则确定。FB，F I，F垂直I、B所在平面。课堂小结第33页/共36页第三十三页，共37页。课本(kbn) P81 T4 （6）（7）作业第34页/共36页第三十四页，共37页。第35页/共36页第三十五页，共37页。感谢您的观看(gunkn)！第36页/共36页第三十六页，共37页。NoImage内