通电导线在磁场中受到的力公开课省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第三章磁场第四节通电导线在磁场

中受到力1/25复习巩固历史上最早发觉电流磁效应人物是谁呢？思索与讨论反过来思索：磁针对通电导线有没有力作用？奥斯特:通电导线对磁针有力作用作用力与反作用力。磁场对通电导线也有力作用——安培力。新课引入2/25磁轨炮(RailGun),即轨道炮是利用电磁发射技术制成一个先进动能杀伤武器.与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不一样,轨道炮是利用电磁系统中电磁场作用力,其作用时间要长得多,可大大提升弹丸速度和射程.因而引发了世界各国军事家们关注.自80年代早期以来,电磁轨道炮在未来武器发展计划中,已成为越来越主要部分.激趣诱思3/25安培力:通电导线在磁场中受到力一、安培力方向演示：按照右图所表示进行试验。1、改变导线中电流方向，观察受力方向是否改变。2.上下交互磁场位置以改变磁场方向，观察受力方向是否改变。问题探究安培力方向与哪些原因相关？4/25问题探究试验统计与分析1.试验装置简化图5/25试验次数磁场方向电流方向安培力方向1向下垂直于纸面向外

2垂直于纸面向里

3向上

4垂直于纸面向外

2.试验结果统计表问题探究6/25N电流方向:垂直于纸面向外统计1试验1问题探究7/25N电流方向:垂直于纸面向里统计2试验2问题探究8/25电流方向:垂直于纸面向里统计3试验3问题探究9/25S电流方向:垂直于纸面向外统计4试验4问题探究10/25试验次数磁场方向电流方向安培力方向1向下垂直于纸面向外2垂直于纸面向里

3向上

4垂直于纸面向外试验结果问题探究11/25演示1:磁场方向:向下电流方向:向外受力方向:向右演示2:磁场方向:向下电流方向:向内受力方向:向左演示3:磁场方向:向上电流方向:向内受力方向:向右演示4:磁场方向:向上电流方向:向外受力方向:向左结果分析左手定则:伸开左手，大拇指跟其余四指垂直，而且跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开四指指向电流方向，那么，大拇指所指方向就是直导线所受安培力方向。问题探究12/25FIBFIBBI30°FFIIIBBB例1.判断安培力方向F=0F=0典例精析13/25例2.画出图中通电导线棒所受安培力方向。FFF平面图－－侧视图典例精析14/25思索：平行通电导线间是相互吸引还是相互排斥？问题探究15/251.同向电流相互吸引2.反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流试利用左手定则分析他们之间作用力问题探究16/25二、安培力大小NSIF＝ILB当B∥I时F＝0当B和I夹角为θ时，F方向？F大小?当B⊥I时NSINSIθ问题探究17/25把磁感应强度B分解为两个分量:平行于导线分量B2不对导线产生作用力,通电导线所受作用力仅由B1决定F=I

L·Bsinθ通电直导线与磁场方向不垂直情况怎样处理？NSI垂直B1=B

sinθ平行B2=B

cosθIBθB2B1θ问题探究18/25安培力大小公式:F=ILBsinθθ表示磁场方向与电流方向间夹角注:在中学阶段，此公式仅适合用于匀强磁场问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可怎样概括？说明:结论:F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一定垂直。问题2：F、B.I一定两两垂直吗？问题探究19/25例3.如右图所表示各图中,磁场磁感应强度大小相同,导线两端点距离均相等,导线中电流均相等,则各图中相关导线所受安培力大小判断正确是()A.d图最大B.b图最大C.一样大 D.无法判断答案:C典例分析20/25例4．如图1所表示，垂直折线abc中通入I电流。ab=bc=L，折线所在平面与匀强磁感强度B垂直.abc受安培力等效于ac（通有a→c电流I）所受安培力，即F1=______，方向一样由等效电流ac判定为在纸面内垂直于ac斜向上，同理能够推知:如图2所表示，半圆形通电导线受安培力F2=______如图3所表示，闭合通电导线框受安培力F3=______图1图3图2

2BIL0计算安培力大小时,L是指导线在垂直磁场方向上有效长度典例分析21/2500.02N水平向右0.02N垂直导线,斜向左上方1.将长度为20cm、通有0.1A电流直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场方向如图所表示,已知磁感应强度为1T。试求出以下各图中导线所受安培力大小和方向IBIB30°IB课堂练习22/252.如图所表示，在匀强磁场中用两根柔软细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采取哪些方法:()（A）适当增大电流I

（B）将电流反向并适当改变大小（C）适当增大磁场（D）将磁场反向并适当改变大小ACabI课堂练习23/25如图所表示，在玻璃皿中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池两极上，然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁磁场中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来.