资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,4,通电导线在磁场中受到的力,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，它的方向由左手定则判断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,教学目标,【重点】,安培力的方向确定和安培力大小的计算,【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,),重点难点,安培力的方向和大小是重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难点安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大，对此学生常常混淆空间想象能力对本节学习至关重要，要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定的巩固训练,建议用实验观察法、逻辑推理法、讲解法等教学方法,.,教学建议,【导入一】,复习引入,让学生回忆在第二节中讲到的通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关,教师讲述：我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫作安培力这节课我们对安培力作进一步的讨论,新课导入,【,导入二,】,复习提问：,1,磁感应强度是由什么决定的？,答：磁感应强度是由产生磁场的电流的大小、分布和空间位置确定的,2,磁感应强度的定义式是什么？,答：,.,3,磁感应强度的定义式在什么条件下才成立？,答：只有在通电直导线垂直磁场方向放入匀强磁场中，公式 才成立,新课导入,1,、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。,2,、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。,3,、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。,4,、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。,5,、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。,6,、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。,十一月 24,2024/11/27,2024/11/27,2024/11/27,11/27/2024,7,、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我,;,对事以诚信，事无不成。,2024/11/27,2024/11/27,27 November 2024,8,、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。,2024/11/27,2024/11/27,2024/11/27,2024/11/27,新课导入,4,垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长,L,1 cm,，通电电流,I,10 A,，若它所受的磁场力,F,5 N,，则该磁场的磁感应强度,B,是多少？,答：因为通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场，所以根据磁感应强度的定义式有,T,50 T.,5,若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中，那么磁场的磁感应强度是多大？通电导线受到的磁场力是多少？,答：当电流仍为,I,10 A,，,LB,时，该处磁感应强度不变，仍为,B,50 T,，而通电导线所受磁场力,F,0.,1,.,定义,:,人们把,在磁场中受到的力称为安培力,.,2,.,单位,:,牛顿,符号为,N,.,3,.,大小,:,F=,.,4,.,左手定则,:,伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时,所指的方向就是通电导线所受安培力的方向,.,安培力,知识必备,知识点一,通电导线,BIL,sin,拇指,1,.,磁电式电流表的构造和特点,(1),构造,:,磁铁、软铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴,.,(2),特点,:,两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱使极靴与圆柱间的磁场都沿,方向均匀分布,使线圈平面始终与磁感线,使表盘刻度,.,磁电式电流表,知识必备,知识点二,半径,平行,均匀,2,.,工作原理,:,如图,3,-,4,-,1,所示,.,当电流通过线圈时,线圈左、右两边所受的安培力的方向相反,于是架在轴上的线圈就要转动,通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形,反抗线圈的转动,从线圈偏转的角度就能判断通过的,大小,.,根据指针的偏转方向,可以知道被测,的方向,.,知识必备,图,3,-,4,-,1,电流,电流,想一想,静电力与电场强度的方向在同一直线上,安培力和磁感应强度的方向也在同一直线上吗,?,怎样判定安培力的方向,?,学习互动,安培力方向的判定,考点一,要点总结,电流所受的安培力的方向既跟磁场的方向垂直,又跟电流的方向垂直,所以安培力总是垂直于磁感线和通电导线所确定的平面,.,F,B,F,L,但,L,与,B,不一定垂直,.,学习互动,学习互动,例,1,画出图,3,-,4,-,2,中通电直导线,A,受到的安培力的方向,.,图,3,-,4,-,2,学习互动,如图所示,解析,(1),中电流与磁场垂直,由左手定则可判断出,A,所受安培力方向如图甲所示,.,(2),中条形磁铁在,A,处的磁场分布如图乙所示,由左手定则可判断,A,受到的安培力的方向如图乙所示,.,甲,乙,学习互动,(3),中由安培定则可判断出电流,A,处磁场方向如图丙所示,由左手定则可判断出,A,受到的安培力方向如图丙所示,.,(4),中由安培定则可判断出电流,A,处磁场如图丁所示,由左手定则可判断出,A,受到的安培力方向如图丁所示,.,丙,丁,想一想,你知道电流天平和电流表的工作原理吗,?,电流在磁场里的受力与哪些因素有关,?,学习互动,安培力的计算,考点二,要点总结,1,.,在磁感应强度为,B,的匀强磁场中,长为,L,的导线通入电流,I,:,(1),若磁场和电流垂直,则,F=BIL,;,(2),若磁场和电流平行,则,F=,0;,2,.,公式中,L,指的是“有效长度”,.,弯曲导线的有效长度,L,等于连接两端点的线段的长度,(,如图,3,-,4,-,3,所示,);,相应的电流沿,L,由始端流向末端,.,学习互动,图,3,-,4,-,3,学习互动,例,2,长度为,L,、通有电流为,I,的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图,3,-,4,-,4,所示,已知磁感应强度为,B,对于各图中导线所受安培力的大小计算正确的是,(,),图,3,-,4,-,4,学习互动,答案,A,解析,A,图中,导线不和磁场垂直,将导线投影到垂直磁场方向上,故,F=BIL,cos,A,正确,;B,图中,导线和磁场方向垂直,故,F=BIL,B,错误,;C,图中,导线和磁场方向垂直,故,F=BIL,C,错误,;D,图中,导线和磁场方向垂直,故,F=BIL,D,错误,.,学习互动,例,3,半径为,R,的半圆形导线框放在如图,3,-,4,-,5,所示的匀强磁场中,电流大小为,I,磁感应强度为,B,则导线框所受的安培力为多大,?,图,3,-,4,-,5,学习互动,答案,2,BIR,sin,解析,由于导线框的首尾相连的有向线段的长度为,2,R,且有向线段沿垂直于磁场方向上的投影为,2,R,sin,所以导线框所受的安培力为,F=,2,BIR,sin,.,想一想,通电导体在安培力作用下怎样运动,?,有哪些方法可用来判断导体的运动情况,?,学习互动,安培力作用下导体的运动问题,考点三,要点总结,不管是电流还是磁体,对通电导线的作用都是通过磁场来实现的,因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况,然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动,在实际操作过程中,往往采用以下五种方法,:,学习互动,学习互动,电流元法,把整段导线分为许多段直电流元,先用左手定则判断每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线运动方向,等效法,环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立,特殊位,置法,通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,(如转过90角),然后判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向,学习互动,结论法,两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势,转换研,究对象法,定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向,（续表）,学习互动,例,4,如图,3,-,4,-,6,所示,将通电直导线,AB,用丝线悬挂在电磁铁的正上方,直导线可自由转动,则接通开关,S,的瞬间,(,),A,.A,端向上运动,B,端向下运动,悬线张力不变,B,.A,端向下运动,B,端向上运动,悬线张力不变,C,.A,端向纸外运动,B,端向纸内运动,悬线张力变小,D,.A,端向纸内运动,B,端向纸外运动,悬线张力变大,图,3,-,4,-,6,学习互动,答案,D,解析,当开关,S,接通时,根据安培定则知电磁铁附近磁感线的分布如图所示,由左手定则知此时通电直导线,A,端受力指向纸内,B,端受力指向纸外,故导线将转动,由特殊位置法知当导线转到与磁感线垂直时,整个导线受到的磁场力方向竖直向下,故悬线张力变大,D,正确,.,学习互动,例,5,2018,石家庄一中期中,如图,3,-,4,-,7,所示,在磁感应强度,B=,1,.,0 T,、方向竖直向下的匀强磁场中有一个与水平面成,=,37,角的平行导电滑轨,滑轨上垂直放置一个可以自由滑动的金属杆,ab.,已知接在滑轨中的电源电动势,E=,12 V,内阻不计,滑轨间距,L=,0,.,5 m,金属杆质量,m=,0,.,2 kg,杆与平行滑轨间的动摩擦因数,=,0,.,5,不计滑轨与,ab,杆的电阻,g,取,10 m/s,2,.,当接在滑轨上的变阻器,R,接入电路的阻值在什么范围内变化时,可以使,ab,杆在滑轨上保持静止,?(sin 37=0.6,cos 37=0.8),图,3,-,4,-,7,学习互动,答案,1,.,5,R,16,.,5,解析,ab,杆刚好不下滑时受力如图甲所示,设此时安培力为,F,1,变阻器接入电路的电阻为,R,1,根据平衡条件有,F,N1,=mg,cos,+F,1,sin,mg,sin,=F,N1,+F,1,cos,又,F,1,=BI,1,L,I,1,=,解得,R,1,=,16,.,5,学习互动,ab,杆刚好不上滑时受力如图乙所示,设此时安培力为,F,2,变阻器接入电路的电阻为,R,2,根据平衡条件有,F,N2
展开阅读全文