2022年高中物理 第二章 第三節(jié)《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用》導(dǎo)學(xué)案新人教版選修1

2022年高中物理 第二章 第三節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用導(dǎo)學(xué)案新人教版選修1一、安培力的方向1安培力：通電導(dǎo)線在_中受的力2決定安培力方向的因素：_和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向3左手定則：如圖1所示，伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)讓_從掌心進(jìn)入，并使四指指向_，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受_的方向4安培力的特點(diǎn)FB，F(xiàn)I，即F垂直于_決定的平面5平行通電導(dǎo)線間的作用力：電流方向相同，兩導(dǎo)線相互_，電流方向相反，兩導(dǎo)線相互_二、安培力的大小1當(dāng)通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放置時(shí)所受安培力的大小為：F_.2當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線平行時(shí)，導(dǎo)線受力F_.3當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線方向成角時(shí)，F(xiàn)_.為B與I的夾角三、磁電式電流表1原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受到_而偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就_根據(jù)線圈_，可以知道被測(cè)電流的方向2構(gòu)造：_、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴3特點(diǎn)：兩磁極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿_方向，保證線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安培力的大小不受磁場(chǎng)影響，電流所受安培力的方向總與線圈平面垂直使線圈平面總與磁場(chǎng)方向_，使表盤刻度均勻 4優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出_的電流缺點(diǎn)：線圈導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱.課內(nèi)探究學(xué)案一、安培力的方向如圖3所示，用一蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡可以看到燈絲顫抖起來(lái)，你能解釋一下燈絲為什么會(huì)“顫抖”嗎？1電場(chǎng)力是怎樣產(chǎn)生的？安培力呢？2安培力的方向與哪些因素有關(guān)？如何來(lái)判斷？3安培力的方向、磁場(chǎng)方向、電流方向在同一平面內(nèi)嗎？4平行通電直導(dǎo)線間的作用力是怎樣產(chǎn)生的？什么情況下兩導(dǎo)線相吸引？什么情況下相排斥？要點(diǎn)提煉_手定則安培力的方向判斷伸開(kāi)_手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓_從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向問(wèn)題延伸安培定則又稱_手螺旋定則，是判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向的；左手定則是判斷電流在磁場(chǎng)中所受安培力方向的二、安培力的大小1磁感應(yīng)強(qiáng)度B是如何定義的？表達(dá)式是怎樣的？式中的F指的是什么？ 2磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與導(dǎo)線方向必須垂直嗎？若不垂直如何計(jì)算安培力大小要點(diǎn)提煉安培力大小的公式表述： (1)當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)BIL.(2)當(dāng)B與I成角時(shí)，F(xiàn)BILsin ，是B與I的夾角問(wèn)題延伸1彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如圖4所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端2公式FIBLsin 中的Lsin 也可以理解為垂直于磁場(chǎng)方向的“有效長(zhǎng)度”3用公式計(jì)算安培力適用于電流處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中三、磁電式電流表1磁電式電流表的構(gòu)造是怎樣的？2磁電式電流表的原理是什么？3磁電式電流表優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？問(wèn)題延伸1線圈通入的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度_，指針偏轉(zhuǎn)的角度和電流成_2通電線圈中的電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向_，指針的偏轉(zhuǎn)也_.例1將長(zhǎng)度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T，試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向 變式1如圖所示，其中A、B圖已知電流方向及其所受磁場(chǎng)力的方向，試判斷并在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)方向C、D圖已知磁場(chǎng)方向及其對(duì)電流作用力的方向，試判斷電流方向并在圖中標(biāo)出例2一條形磁鐵放在水平桌面上，在它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒，圖中只畫出此棒的橫截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是()A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C磁鐵受到向右的摩擦力 D磁鐵受到向左的摩擦力變式2如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)電線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面，當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，則線圈()A向左運(yùn)動(dòng) B向右運(yùn)動(dòng)C靜止不動(dòng) D無(wú)法確定例3在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I，長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示，試問(wèn)：(1)欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向(2)欲使棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向變式訓(xùn)練3如圖所示，用兩根輕細(xì)懸線將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角，棒處于平衡狀態(tài)則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？