磁场对通电导线的作用——安培力导学案1

1、磁场对通电导线的作用一一安培力导学案第一课时学习目标：1、知道安培力方向的判断2、知道安培力大小的计算学习重点：1、安培力方向的判断2、安培力大小的计算学习难点：影响安培力大小的因素及计算课前预习知识准备：要能用磁感线来描述常见磁场教材辅读：1、安培力是。2、决定安培力方向的因素：和磁感应强度的方向。3、左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让从掌心穿过，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的方向。4、安培力的特点：F垂直于B,F垂直于I,即F垂直于决定的平面。5、当通电导线垂直于磁场方向放置时所受安培力大小为：F=o6、当磁感应强度B的

2、方向与通电导线方向平行时，导线受力F=o7、当磁感应强度B的方向与通电导线方向成？角时，F=o8、通电直导线之间会发生相互作用，当电流方向相同时会。预习自测：1、关于通电直导线所受安培力F,磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是（）A、F、B、I三者必定均保持垂直B、F必定垂直B、I,但B不一定垂直于IC、B必定垂直F、I,但F不一定垂直于ID>I必定垂直F、B,但F不一定垂直于B2、关于安培力，磁感应强度的有关说法，正确的是（）A.通电导线不受磁场力作用的地方一定没有磁场B.将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同C.磁感线指向磁感应强度减小

3、的方向D.以上说法都不正确课内探究学始于疑：1、用左手定则可以判定通电导线在非匀强磁场中的受力方向吗?2、处在匀强磁场中的导线是任意弯曲的，这时还能用来计算吗?质疑探究：一、安培力方向的判定1、请做出以下各图通电导线的受力方向,XXXXXXBXXXXXX、安培力大小的计算1、如右下图所示，通电导线L垂直放于磁场中，导线长8m,磁感应强度B的值为2T,导线所通过的电流为2A,求导线所受到的安培力大小和方向。XX2、如右图所示，在垂直于纸面的磁场B=2T中，通有电流I=2A的导线长为L=2m,与水平方向夹角为斤600,则这根通电导线受到的安培力大小是多少？3、已知磁感应强度为B=1T,通过导线的电

4、流I=1A,处于磁场中的导线两端的距离分别为2G4m5m求导线所受到的安培力。XXXXXXXXX归纳总结当堂检测1、关于安培力，磁感应强度的有关说法，正确的是（）A.通电导线不受磁场力作用的地方一定没有磁场B.将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同C.磁感线指向磁感应强度减小的方向D.以上说法都不正确2、如下图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图所示方向爱那个的电流时A.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用

5、D.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用3、一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到安培力的大小可能是（）A.0.4NB.0.2NC.0.1ND.00=30°角，导线中通过的电流4、如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成为I,为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是（）A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60课后反思课后训练1、在两个倾角均为a光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通有电流11和12,磁场的磁两金属棒均处于平衡状态，则两种

6、情况下的电流强度之感强度大小相同，方向如图中所示,比Il：I2为多少？(A)®)2、如右图所示，直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当通过如图所示的电流方向时（同时通电），从左向右看，线圈将（）A.不动B.顺时针转动，同时靠近导线C.顺时针转动，同时离开导线D.逆时针转动，同时靠近导线3、如右图所示，有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过电流I时，从上往下看，导线的运动情况是（）A.顺时针方向转动，同时下降B,顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同时上升4、如图所示，一根长直导线穿

7、过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。导线和圆环中的电流方向如图中所示，则环受到的磁场力为（）A.沿环半径向外B.没环的半径向内C.水平向左D.等于零5、如右下图，有两个相同的圆形线圈，通以大小不同但方向相同的电流，如图所示，两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是（）A.互相吸引，电流大的加速度较大B.互相排斥，电流大的加速度较大C.互相吸引，加速度相同D.以上说法都不正确第二课时学习目标：1、知道安培力的一个重要运用：电动机2、会分析解答安培力作用下的平衡和加速问题学习重点：安培力作用下的平衡和加速问题学习难点：安培力的实际应用课前预习知识准备：1、直流电与交流电的区别2、闭合电路欧姆定

8、律3、牛顿力学定律、物体平衡条件、运动学公式教材辅读：1、电动机主要由和构成，其中是固定不动的，可以是，也可以是；是电动机中转动的部分。直流电动机中还有和，可以将电流持续地提供给线圈。2、直流电动机广泛地使用在、，大功率直流电动机使用在、上等。3、安培力（遵循、不遵循）牛顿力学定律，在有安培力参与的物体平衡，此平衡与前面所讲的物体平衡一样，也是利用物体平衡条件解题，其中安培力是众多受力中的一个。预习自测：1、如图所示，磁场B方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是（）XRX2、如图所示，通电导线MNE纸面内从a位置绕其一端喇至b位置时，通电导线所受安培力的

9、大小变化情况是（）KXXMMC.变大A.变小B.不变D.不能确定日M*/jV课内探究学始于疑：11、安培力在生产生活中有哪些重要应用呢？2、在安培力作用下，如何描述导线的动力学特征?质疑探究：1、直流电动机的构造中可以不要电刷和整流子吗？（可以从安培力的方向来分析问题）2、如图所示，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受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为？l,质量为m勺通电直导体3、长为L,重为邯均匀金属棒一端用细线悬挂，一端搁在桌面上与桌面夹角为细线和棒所在的平面加一个磁感应强度为B的

10、匀强磁场，当棒通入如图所示方向的电流时，细线中正好无拉力.则电流的大小为？4、如图所示，在倾角为30。的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为棒，棒内电流大小为I,方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应弓11度多大？(2)若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大归纳总结当堂检测1、如图所示，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;寸的电流，则（）A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用

11、B.磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用2、发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代.其中电动机依据的物理原理是（）A.磁场对电流的作用B.磁铁间的相互作用C.惯性定律D.万有引力定律3、如图，已知E=6V,r=1Q,ab金属棒白电阻R=2Q,长为0.5m,B=2T,导轨电阻不计，求开关闭合瞬间，ab棒所受安培力的大小和方向。4、如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成。角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m勺金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上

12、滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（）A.上滑过程的时间比下滑过程长B.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大C.上滑过程通过电阻帮电量比下滑过程多D.上滑过程通过电阻FT生的热量比下滑过程多5、如图317所示，A为电磁铁，C为胶木木盘，保口q包括支架）的总质量为MB为铁片，质量为m当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力f的大小为（）A. F=MgB. mg<F<(Mn)gC. F=(Mn)gD. F>(Mn)g第三课时学习目标：1、知道安培力在具体问题中有哪些应用2、掌握安培力作用下

13、解题的方法和一般步骤学习重点：安培力在具体问题中的应用学习难点：理解并掌握安培力作用下解题的方法课前预习知识准备:1、前面我们学习了典型磁场的空间立体分布，这对我们有什么用呢2、有安培力纯在的受力分析教材辅读安培力的计算公式：预习自测：1、一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是（）A.沿y轴正方向C.沿z轴正方向B.沿y轴负方向D.沿z轴负方向2、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABCA和B处.如图所示，两通电导线在处的磁场的磁感应强度的值都是B,则C处磁场的总磁感应强度是（）A.2BB.BC.0D.3B3、关于

14、垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是（）A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直4、如图8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m带电量为+Q勺小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（）A.滑块受到的摩擦力不变11B.滑块到地面时的动能与B勺大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面指向斜面D.小艮大时，滑块最终可能静止于斜面上课内探究学始于疑1、有安培拉力参与的受力分析是怎样得呢？2

15、、安培力的运用与闭合电路问题如何联合求解？质疑探究：1、如图所示，在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了Ali；若只将电流反向而保持其他条件不变，则两弹簧各伸长了A12,求：（1）导体棒通电后受到的磁场力的大小？（2）若导体棒中无电流，则每根弹簧的伸长量为多少?XXlilXS二4XXXX2、在倾角？=30°的斜面上，沿斜面方向固定一对平行的金属导轨，两导轨距离l=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池及滑动变阻器，如图所示。垂直导轨放有一

16、根质量m=0.2Kg的金属棒ab,它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放置在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中。当调节滑动变阻器R的阻止在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s2）图153、质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为科。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E,磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大，求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。归纳总结课后训练1、直导线aW线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当通过

17、如图所示的电流方向时(同时通电)，从左向右看，线圈将()A.不动B.顺时针转动，同时靠近导线C.顺时针转动，同时离开导线D.逆时针转动，同时靠近导线2、在原子反应堆中抽动液态金属时，由于不允许转动机械部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵.如图所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属.当电流I垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动.若导管内截面宽为a,高为b,磁场区域中的液体通过的电流为I,磁感应强度为B.求：(1)电流I的方向;(2)驱动力对液体造成的压强差3、如图，导体框平面与水平面成。角，质量为的导体棒PQWab、cd接触良好，回路的总电阻为R,整个装置放于垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度的变化如图（乙），PQ台终静止，则在0tos内，P废到的摩擦力的变化情况可能是（）f一直增大f一直减小f现减小后增大f先增大后减小A.B.C.D.甲4、如图所示，在垂直于纸面的磁场B中，通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为a,则这根通电导线受到的安培力是？.5L,电阻丝每L长度的电阻为于框架平面有