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  2. 高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案范文

    物理教案 时间:2018-11-28 我要投稿
    【www.sudurras1.com - 物理教案】

      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。

     。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θ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θ,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( )[高考资源网]

      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A→C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m1、m2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(m1-m2)g/NI L

      B、B的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI L

      C、B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NI L

      D、B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI L

      7.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-F2

      11.如图3-4-11所示,长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为( )

      A.BIL B. BIdcosθ C.BId/sinθ D.BIdsinθ

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