《磁场对电流的作用--安培力》导学案

磁场对电流的作用-安培力导学案从化市第二中学 曾仲行一、学习目标1、知道磁场对电流产生力的作用的条件；2、理解安培力的大小计算公式，及能运用左手定则判断安培力的方向；3、能运用安培力相关规律解决具体物理问题。二、导学交流自主学习：自学五羊高考134页有关安培力的知识，完成下列填空。（一）安培力的定义：通电直导线在 中所受的力叫安培力。BbaIA合作探究1：通电直导线在磁场中都会受到安培力作用吗？判断下列几种情况通电导线是否受安培力作用？BIBBCIbaFBbaIaBbIDEbaBI其中，通电导线受到安培力作用的有 ；不受安培力作用的有 。小结：通电直导线在磁场中受到安培力的条件是：电流方向与磁场方向 。（二）安培力的方向由左手定则确定：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线穿过手心，伸开四指指向 ，大拇指所指方向即为导线所受 。跟踪练习：1请作出下列通电直导线在匀强磁场中所受安培力的方向。baIbaIbaIbaIABCD2如下图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是( )小结：1、由左手定则可得：F 且F ，即F 与 所确定的平面。2、确定安培力方向的两个步骤：（1）先确定 所确定的平面，安培力方向总垂直该平面；（2）再根据 确定安培力的方向。（三）安培力的大小通电直导线在匀强磁场中所受安培力大小的计算式：F= 其中：为 的夹角。合作探究2：下列几种情况通电导线受到的安培力大小为？已知磁感应强度为B、导线电流强度为I、导线长度为L.aBbIBCBbaIAbaBIF= F= F= 小结：通电直导线在匀强磁场中所受安培力大小：1、当=0时，即BI，有：F= 2、当090时，即B与I夹角为，有：F= 3、当=90时，即BI，有：F= 跟踪练习：3一根长为0.lm、通有电流1.5A的导线，垂直磁场放在磁感应强度为2T的匀强磁场中，受到的安培力大小为（ ） A0.1N B0.2N C0. 3N D0.4N4. 如图所示，一根长为L的导线AB，用轻线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向由A到B，悬线张力不为零，若想使悬线张力为零，则必须（ ）A不改变磁场方向，适当减小磁感应强度B改变磁场方向，适当增加磁感应强度C不改变电流方向，适当增加电流强度D改变电流方向，适当增加电流强度三、阶梯训练A组：基础训练1.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（ ） 2如图所示，ab、cd为两根相距L=2m的平行金属导轨，水平放置在磁感应强度为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中，当a接电源正极、c接电源负极，通以I=3A的电流时，金属棒MN沿导轨作匀速运动，求：（1）在图中作出金属捧MN受到的安培力方向；（2）金属捧MN受到的安培力大小；（3）导轨对金属棒MN的摩擦力大小。B组：拓展训练3如图所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，当b接电源正极、d接电源负极，通以5A的电流时，质量为m=1.5kg的金属棒MN沿导轨作匀速运动；当金属棒MN中电流增加到8A时，金属棒MN能获得2m/s2的加速度，求：（1）在图中作出金属捧MN受到的安培力的方向；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小。四、课后练习1. 如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直，表示导线中电流的方向垂直于纸面向里，电键K闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）A水平向左 B水平向右C竖直向下 D竖直向上2.如图，长方形线框 abcd 通有电流 I，放在直线电流I附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是（ ）A. 线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左B. 只有ad和bc边受安培力作用，它们的合力为零C. ab和dc边所受安培力大小相等，方向相同D. 线圈四个边都受安培力作用，它们的合力为零3如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，下列说法正确的是（ ）A磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用D磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用baI4如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止。则（ ）A磁场方向竖直向下Bab棒受安培力的方向水平向右Cab棒受安培力的方向平行导轨向上Dab棒受安培力的方向平行导轨向下 5一条直导线平行于通电螺线管的轴线放在螺线管的正上方，如图所示，导线ab通以由b向a的电流，则导线ab的可能运动是（ ）A导线ab不做任何运动B导线ab向纸面内平移C导线a端向纸外，b端向纸内转动，同时向下移动D导线a端向纸内，b端向纸外转动，同时向上移动6（双选）如图，在天平右盘底部挂有一个矩形线圈，其一部分悬在方向水平向里的匀强磁场中，矩形线圈通有顺时针方向电流，现天平右侧向下倾斜，下列措施有可能使天平平衡的是（ ） A减小磁感应强度 B增加通过线圈的电流 C改变电流的方向 D在不改变线圈质量的同时，增加底边的长度