高級(jí)高二物理導(dǎo)學(xué)案

1、高2014級(jí)高二物理導(dǎo)學(xué)案3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（第1課時(shí)）一、 課前預(yù)習(xí)：安培力： 對(duì) 的作用力叫安培力安培力是以安培的名字命名的，因?yàn)樗芯看艌?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(xiàn). 1安培力的方向【實(shí)驗(yàn)演示】按照P81圖3.13所示進(jìn)行演示。（1）、改變電流的方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導(dǎo)體向 的方向運(yùn)動(dòng).（2）、調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導(dǎo)體又向 的方向運(yùn)動(dòng)IBIBIBIB結(jié)論：（1）、安培力的方向和 方向、 方向有關(guān)系.（2）、安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向 ，又跟電流方向 ，也就是說(shuō)，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的 .（P91圖3.4-1）人們通過(guò)

2、大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則 左手定則：伸開 手，使大拇指跟其余四個(gè)手指 ，并且跟手掌在 內(nèi)，把手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線 穿人 ，并使伸開的 指向電流方向，那么， 指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向（如圖）。討論：右圖從側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖情況如何呢？【例1】 關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，正確的說(shuō)法是（ ）A跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行B跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行C既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直D既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直 【例2】畫出圖中第三者的方向*一般情形的安培力方向法則介紹結(jié)

3、論：電流和磁場(chǎng)可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場(chǎng)方向垂直，用左手定則時(shí)，磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心，只要不從手背傳過(guò)就行。*至于大小法則，如果電流和磁場(chǎng)不垂直，則將磁場(chǎng)進(jìn)行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個(gè)角度不難理解如果電流和磁場(chǎng)平行，那么安培力是多少？問題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 結(jié)論: 同向電流相互 。反向電流相互 。用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析2、安培力的大小 通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)）和磁場(chǎng)（B）方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大小：F = （最大） 兩種特例：即F = ILB(I B)和F = 0(I B)。一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方

4、向與導(dǎo)線成角時(shí)，有F = 注意：盡管公式F=ILB是從公式B=F/IL變形而得的，但兩者的物理意義卻有不同。公式B=F/IL是根據(jù)放置于給定磁場(chǎng)中的給定點(diǎn)上的檢驗(yàn)電流(電流元)受力情況，來(lái)確定這一位置的磁場(chǎng)的性質(zhì)，它對(duì)任何磁場(chǎng)中的任何點(diǎn)都是適用的。公式F=ILB則是在已知磁場(chǎng)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的受力情況，在中學(xué)階段，它只適用于 磁場(chǎng)。電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的庫(kù)侖力是一定的，方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向要么相同，要么相反。而電流在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力，與電流在磁場(chǎng)中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的

5、安培力最大，等于BIL，一般情況下的安培力大于零，小于BIL，方向與磁場(chǎng)方向垂直。對(duì)公式的理解：不僅與B、I、L大小有關(guān)，還與放置方式有關(guān)L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？?jī)闪Φ暮狭Υ笮》较蛟鯓?？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？思考：如果是一閉合回路受力又是多少? 【例4】說(shuō)說(shuō)上面各圖的有效長(zhǎng)度【例5】如圖所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？高2014級(jí)高二物理導(dǎo)學(xué)案3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（第2課時(shí)）一、

6、復(fù)習(xí):安培力-磁場(chǎng)通電導(dǎo)線的作用1、判斷下列圖中的安培力的大小和方向？2、如圖的磁場(chǎng)中有一條通電導(dǎo)線，其方向與磁場(chǎng)方向垂直，圖甲、乙、丙分別表明了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力三個(gè)量中兩個(gè)量的方向，試畫出第三個(gè)量的方向.二、課前預(yù)習(xí) 3、磁電式電流表（1）電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.（最基本的是 和 ）注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體；b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場(chǎng)；c、鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧會(huì)形變。(2)磁場(chǎng)分布:電流表中磁鐵與鐵芯之間是 分布的.所謂均勻輻向分布，就是說(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線

7、之 , 該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是 的.（3）電流表的工作原理（請(qǐng)同學(xué)們自己歸納P93）線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的? 線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去？為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說(shuō)明被測(cè)電流的強(qiáng)弱?如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來(lái)確定電路上電流的方向?使用時(shí)要特別注意什么?三、課堂探究1、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（ ）2、通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)分析：電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動(dòng)3、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則( )A.

8、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用4、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD導(dǎo)線將（ ）A、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABC、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABD、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB5、通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與NM平行。關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是（ ）A、線框有兩條邊所受的安培力方向相同；B、線框有兩條邊所受的安培力大小相同；C、線框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力對(duì)ab邊的力矩不為零；6、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L0.5m的光