人教版高中物理选修31 磁场对通电导线的作用力学案导学案无答案.docx

第四节磁场对通电导线的作用力学案导学
学习目标
1、知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向，并能用左手定则解答有关问题
2、学会用公式F=BIL计算安培力的大小
学习重点：安培力的大小计算和方向的判定。
学习难点：用左手定则判定安培力的方向。
学法指导：通过阅读教材掌握左手定则和安培力大小的计算
学习内容
安培力的方向
按照图示进行实验。
（1）改变导线中电流的方向，观察发生的现象。
现象：
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象
现象：
结论：
思考：
（1）分析以上各种情况B和I是否垂直？分别怎样判断？
（2）经过分析你最终得出安培力F和B、I的关系如何？
归纳总结:
1、左手定则判断的是、和之间的关系
2、四指一定指向的方向
3、B和I垂直磁感线穿入掌心；不垂直时穿入掌心
4、拇指指向方向；安培力垂直于和构成的平面
5、安培力的方向向外不能用点、向里不能用叉表示

2、通电平行直导线间的作用力方向
实验现象：
（1）电流的方向相同时：两平行导线相互靠近。
（2）电流的方向相反时：两平行导线相互远离。
理论分析：
（1）如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如何?
思考：
（1）I1处在谁产生的磁场中？
（2）I2产生的磁场方向如何？
（3）由左手定则可以判断I1受力方向如何？
（4）由此你可以推出I2受力的方向吗？
特别提醒:
磁极之间是同极相斥，异极相吸；电流之间是同方向相吸，反方向相斥
（5）电流相反的情况又如何分析呢？（试一试，你能行）
二、安培力的大小
同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中
(1)导线与磁场方向垂直时，F=
(2)当导线与磁场方向平行时，F=
(3)当磁场和电流成θ时，F=，θ为夹角
（4）安培力的范围是
针对练习：将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。
（4）

安培力方向的判断方法
安培力的大小如何计算
学习小结
自我诊断
1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向
θ
B
Ｂ
θ
B
Ｃ
θ
B
Ａ
θ
B
Ｄ

第3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F1，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（）A.F2B.C.D.
3．如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴转动，则在转动过程中（）
A．ab和cd两边始终无磁场力作用。
B．ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。
C．线圈在磁场力作用下转动过程中合力始终不为零。
第4题
D．ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变。
4．如图，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为（）
A．△mg/2B．（m+△m）g
C．△mgD．（m+△m）g/2
拓展提高
C
B
D
第1题
1.一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张力大于零而小于铜棒的重力.使悬线中张力为零,可采用的方法有()
A．适当增大电流,方向不变
B．适当减小电流,方向反向
C．电流大小、方向不变
D．使原电流反向，并适当减弱磁场
第2题
2.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力（）
A．大小不变，方向也不变
B．大小由零渐增大，方向随时改变
C．大小由零渐增大，方向不变
D．大小由最大渐减小到零，方向不变
第3题
3．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（）
A．线框有两条边所受的安培力方向相同
B．线框有两条边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力的合力朝左
D．cd边所受安培力对ab边力矩不为零
4．直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动,当通过如图所示的电流时(同时通电)从左向右看,线圈将()
Ａ
Ｂ
第4题
A．顺时针转动,同时靠近直导线AB
B．顺时针转动,同时离开直导线AB
C．逆时针转动,同时靠近直导线ＡＢ
D．不动
学后反思：
当堂达标检测
1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向
ABCD
2．在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场人作用力是0.1N，那么磁感应强度B=T；现将导线长度