磁场对通电导线的作用力.doc
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磁场对通电导线的作用力 【学习目标】 (一)知识与技能 1、知道什么是安培力,知道安培力公式F=BILsinθ并能应用。 2、知道左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向。 3、了解磁电式电流表的工作原理。 (二)过程与方法 通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。 (三)情感、态度与价值观 1、通过学习安培力,使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。 2、通过了解磁电式电流表的工作原理,感受物理知识的相互联系。 【学习方法】实验探究法、逻辑推理法、讲评法 【学习过程】 (一)回顾知识:磁场的基本性质是什么? 为了纪念安培做出的杰出贡献,人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做 。 (二)探究安培力的方向 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 向下 垂直于纸面向里 3 向上 垂直于纸面向里 4 向上 垂直于纸面向外 分析得出结论:安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。 左手定则内容: 【课堂训练1】判断下面各图中的安培力方向 【课堂训练2】请根据图中给出的条件,运用左手定则,求出各图中第三个物理量的方向. 【实验演示】如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 实验结论: 同向电流相互 反向电流相互 你能使用刚学过的知识解释本实验结果吗 ? 【课堂训练3】两条导线AB和CD互相垂直,AB固定,CD可自由活动,两者相隔一小段距离,当两条导线分别通以图示方向的电流时,垂直纸面向里看导线CD将( ) A.顺时针方向转动,同时靠近AB B.逆时针方向转动,同时靠近AB C.顺时外方向转动,同时远离AB D.逆时针方向转动,同时远离AB (三)安培力的大小 垂直于磁场B放置的通电导线L,所通电流为I时,它在磁场中受到的安培力为 当磁感应强度B的方向与导线平行时,导线受力为 问题:当磁感应强度B的方向与导线方向成夹角θ时,导线受的安培力多大呢? 【课堂训练4】关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是( ) A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的平面 对公式F=BIL的理解: 1、F垂直于I、磁感应强度B、直导线 2、不垂直变垂直(分解B,或投影L) 3、弯曲导线变成直导线:L是有效长度,不一定是导线实际长度 【课堂训练5】 如图所示,长为2L的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A.0 B.0.5BIL C.BIL D.2BIL (四)安培力的应用 1.阅读:早期的电动机 早在1821年,法拉第在重复奥斯特实验时,就制造出人类历史上第一台最原始的电动机。1834年,俄国雅克比发明了第一台实用价值的棒式铁芯电动机。1888年,意大利费拉里斯在研究旋转磁场后,制造了第一台交流电动机。1889年,俄国多勃罗沃尔斯基制造了三相鼠笼交流发电机,是交流电动机技术上有了突波的发展。这种电动机广泛使用至今。 2.实验演示:如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,将两电极接在电池的两极上,然后在玻璃皿中放入盐水,把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中,N极在下,S极在上,盐水就会旋转起来. (1) 猜想一下,盐水转动的方向,并实际做一做实验来验证. (2) 探究盐水旋转的原因. 【课堂训练6】把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象 是( ) A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长 C.弹簧上下振动 D.弹簧仍静止不动 【课后训练】 1.画出图中通电导线棒所受安培力的方向。 2.如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a到b的稳定电流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,可采用哪些方法( ) 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 3.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd,直导线AB和线框在 同一平面内放置,若电流I2沿顺时针方向,则小线框的运动情况是 ( ) A.向右运动 B.静止不动 C.向左运动 D.发生转动,同时向远离直导线方向运动 4、如图所示,在倾角为30o的斜面上,放置两条宽L=0.5m的光滑平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量为m=0.2kg的金属棒ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止,滑动变阻器的使用电阻R应为多大?(g取10m/s2,其它电阻不计)- 配套讲稿:
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- 磁场 通电 导线 作用力
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