3.4《磁场对通电导线的作用力》1(课件可编辑).ppt

3.4《磁场对通电导线的作用力》 教学目标 （一）知识与技能 1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题. 2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL. 3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。 （二）过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。 （三）情感态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。 二、重点与难点： 重点：安培力的方向确定和大小的计算。 难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。 三、教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。 ［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度. 2、电流表的工作原理 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小 随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。 2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。 3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 表盘的刻度均匀，θ∝I 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 BCD * * * * * 预备知识 垂直于纸面向里的电流 垂直于纸面向外的电流 垂直于纸面向里的磁场 垂直于纸面向外的磁场 复习 1、磁感应强度的表达形式 2、安培定则的内容 直线电流的磁场：右手握住导线让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向 环形电流的磁场(通电螺线管的磁场)：让右手弯曲的四指与环行电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环行导线轴线上(螺线管内部)磁感线的方向。 请欣赏视频 * 1、定义：通电导线在磁场中受到的力（磁场对电流的作用力）称为安培力。是为了纪念安培而命名的。 思考与讨论 在电场，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。 那么，在磁场中，磁感应强度的方向是不是通电导体受力方向呢？ 安培力 一、安培力的方向 演示：按照右图所示进行实验。 1、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化。 2、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 通过这两种情况的分析，我们实际上已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。你能用简洁的方法表示这个关系吗？ 受力方向改变 只改变磁场方向 只改变电流方向 电流和磁场方向都变化 受力方向不变 受力方向改变 安培力的方向与电流方向和磁场方向有关 结论 I B F F I B F I B I B F 一、安培力的方向 F、B、I方向关系 B I F 安培力方向既与电流方向垂直F⊥B 又与磁场方向垂直F⊥I，即垂直于电流和磁场所在的平面，即：F安⊥BI平面 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平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向 遵循左手定则 B I F 示意图 伸开左手： 磁感线——穿入手心 四指——指向电流的方向 大拇指——所受安培力的方向 一、安培力的方向 F I B F I B α α B B I F α B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 30° F F I I I B B B 一、安培力的方向 问题：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 用学过的知识加以判断 同向电流相互吸