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磁场对通电导线的作用力学案2.doc
第二节 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。
A、自主学习:
1.定义:磁场对 的作用力通常称为安培力。
2.安培力的方向:通电导线在磁场中所受安培力的方向跟 方向、 方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指 ,并且都跟手掌 ,把手放入磁场中,让磁感线 ,并使伸开的四指指向 方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的方向。
3、安培力的大小:同一通电导线,按不同方式放在同一磁场中
导线与磁场方向垂直时安培力最大,取为Fmax ,即
当导线与磁场方向平行时,安培力最小,
其他情况下,安培力的大小表示为
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
1、左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直 ,并使 指向电流的方向,那么, 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
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?
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?
(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。
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
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. F2 B. 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。
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/2 B.(m+△m)g
C. △mg D.(m+△m)g/2
拓展提高
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
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 ( )
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