人教版高中物理全套教案和导学案8第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

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高三物理一轮复习导学案:第八章 第1课时 磁场的描述 磁场对电流的作用

高三物理一轮复习导学案:第八章 第1课时 磁场的描述 磁场对电流的作用

第1课时磁场的描述磁场对电流的作用【考纲解读】1.知道磁感应强度的概念及定义式,并能理解与应用.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题.【知识要点】1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.(2)方向:小磁针的所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时N极的指向.2.磁感应强度(1)定义式: (通电导线垂直于磁场).(2)方向:小磁针静止时的指向.(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量,由磁场本身决定,是用比值法定义的.345.磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解.【典型例题】例1.下列关于磁感应强度的说法正确的是( )A .一小段通电导体放在磁场A 处,受到的磁场力比B 处的大,说明A 处的磁感应强度比B 处的磁感应强度大B .由B =FIL 可知,某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正比,与导线的I 、L 成反比C .一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D .小磁针N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向例2.如图1所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a 、O 、b 在M 、N 的连线上,O 为MN 的中点,c 、d 位于MN 的中垂线上,且a 、b 、c 、d 到O 点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( ) A .O 点处的磁感应强度为零B .a 、b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C .c 、d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D .a 、c 两点处磁感应强度的方向不同例3.如图所示,甲、乙是直线电流的磁场,丙、丁是环形电流的磁场,戊、己是通电螺线管的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.例4.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a 到b 的电流,则导线ab 受到安培力作用后的运动情况为( ) A .从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B .从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C .从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D .从上向下看逆时针转动并靠近螺线管图1【拓展训练】1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致C.若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大2.下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值3.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半4.三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形,导线中通过的电流均为I,电流方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里5.如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图示方向的电流后,线圈的运动情况是( )A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动6.如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()<F N2,弹簧的伸长量减小A.FB.F N1=F N2,弹簧的伸长量减小C.F N1>F N2,弹簧的伸长量增大D.F N1>F N2,弹簧的伸长量减小7.如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为I m,图甲中I所示方向为电流正方向.则金属棒()A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功8.如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点.当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知N、P为导轨上的两点,ON竖直、OP水平,且MN=OP=1 m,g取10 m/s2,则() A.金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2B.金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/sC.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N7.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4 m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.5 Ω的直流电源.现把一个质量为m=0.04 kg的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力.。

高考物理一轮复习 专题8.1 磁场的描述 磁场对电流的作用教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学

高考物理一轮复习 专题8.1 磁场的描述 磁场对电流的作用教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学

2016高考物理一轮复习专题8.1 磁场的描述磁场对电流的作用教学案新人教版【2016考纲解读】1、理解磁感应强度的定义2.理解磁感线的概念、基本性质以应用。

3.熟练掌握安培定则以及通电直导线和通电线圈周围磁场的方向的判断。

4.理解安培力并能运用左手定则判断安培力的方向。

【重点知识梳理】一、基本概念1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。

⑵电流周围有磁场(奥斯特)。

安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。

(但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的,因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。

)⑶变化的电场在周围空间产生磁场。

2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力(包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流),都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。

因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时,不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引”的结论(该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确),而应该用更加普遍适用的:“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,或用左手定则判定。

4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。

5.磁感应强度IL FB(条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。

磁感应强度是矢量。

单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ∙m )=1kg/(A ∙s 2) 6.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。

物理磁场对电流的作用教案

物理磁场对电流的作用教案

一、教案基本信息教案名称:物理磁场对电流的作用教案课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用,掌握安培力的概念。

2. 通过实验观察,让学生理解磁场对电流的作用规律。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

教学重点:磁场对电流的作用规律教学难点:安培力的计算和理解二、教学内容和过程第一课时:1. 导入新课:通过复习磁场的基本概念,引导学生思考磁场对电流是否会有作用。

2. 讲解磁场对电流的作用:介绍安培力,解释磁场对电流的作用原理。

3. 实验演示:安排学生观看磁场对电流作用的实验,观察实验现象。

4. 学生实验操作:让学生分组进行实验,亲身体验磁场对电流的作用。

5. 讨论和分析:引导学生根据实验现象,分析磁场对电流的作用规律。

第二课时:1. 复习上节课的内容,提问学生对磁场对电流作用的理解。

2. 讲解安培力的计算方法:介绍安培力的计算公式,解释各参数的含义。

3. 练习计算:给出一些实例,让学生练习计算安培力。

4. 实验演示:安排学生观看更复杂的磁场对电流作用的实验,观察实验现象。

5. 学生实验操作:让学生分组进行更复杂的实验,运用安培力计算方法。

三、作业布置2. 请学生运用安培力计算方法,解决一些实际问题。

四、教学反思本节课通过实验和讲解相结合的方式,让学生了解了磁场对电流的作用,掌握了安培力的概念和计算方法。

在实验操作环节,学生能够积极参与,观察实验现象,培养了自己的实验操作能力和观察能力。

但在讲解安培力计算方法时,部分学生可能存在理解困难,需要在课后进行针对性的辅导。

六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生对磁场对电流作用的理解,评估学生对课堂内容的掌握情况。

2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、操作和分析能力,以及对安培力计算方法的运用。

3. 作业完成情况:查看学生作业,评估其对安培力计算方法和实际问题的解决能力。

七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或从业者,进行专题讲座,加深学生对磁场对电流作用在现实生活中的应用的理解。

磁场对电流的作用教案

磁场对电流的作用教案

磁场对电流的作用教案教案标题:磁场对电流的作用教案目标:1. 理解磁场对电流的作用原理。

2. 掌握磁场对电流的力和方向关系。

3. 能够运用右手定则解决与磁场对电流相关的问题。

4. 培养学生的观察、实验和分析能力。

教案步骤:引入活动:1. 引导学生回顾电流的概念,并与磁场的概念进行对比。

2. 提问:你认为磁场对电流有什么影响?为什么?知识讲解:3. 通过多媒体展示磁场对电流的作用原理,解释电流在磁场中受到力的作用。

4. 介绍右手定则:用右手伸直,让大拇指指向电流的方向,四指弯曲的方向即为磁场的方向。

5. 指导学生理解右手定则,并提供练习题进行巩固。

实验活动:6. 准备实验器材和材料,包括电池、导线、磁铁等。

7. 将导线连接到电池上,形成电路。

8. 在电路中放置一个磁铁,观察导线受到的力的变化。

9. 引导学生观察实验现象,并记录下实验结果。

10. 分组讨论实验结果,总结磁场对电流的作用规律。

拓展活动:11. 提供更复杂的实验场景,让学生应用右手定则解决与磁场对电流相关的问题。

12. 引导学生思考磁场对电流的应用,如电动机、电磁铁等。

小结与评价:13. 对学生进行知识小结,强调磁场对电流的作用原理和右手定则的应用。

14. 针对学生在实验和拓展活动中的表现,进行评价和反馈。

教学资源:1. 多媒体展示设备。

2. 实验器材和材料,如电池、导线、磁铁等。

3. 相关教学资料和练习题。

教学延伸:1. 鼓励学生自主探索磁场对电流的作用规律,进行更复杂的实验设计。

2. 引导学生深入了解磁场对电流的应用,如电磁感应、发电机等。

3. 鼓励学生研究相关科学家的贡献,如安培、法拉第等。

备注:根据学生的年级和学科要求,可以适当调整教学内容和活动的难度和深度。

高三物理教案磁场对电流的作用

高三物理教案磁场对电流的作用

高三物理教案磁场对电流的作用教学目标:1.了解电流在磁场中的行为。

2.掌握左手定则和右手定则的应用。

3.了解电流表的原理和使用方法。

教学重点:1.电流在磁场中的行为。

2.左手定则和右手定则的应用。

3.电流表的原理和使用方法。

教学难点:1.如何根据左手定则和右手定则确定电流在磁场中的行为。

2.如何使用电流表测量电流。

教学方法:1.讲解法。

2.示范法。

3.探究法。

教学过程:一、导入通过展示一个电流环在磁场中产生的现象,引出本节课的主题:磁场对电流的作用。

二、概念讲解1.电流在磁场中的行为当电流通过一段导线时,它会在磁场中受到作用,产生力的作用会使导线发生运动。

根据左手定则和右手定则可以确定电流在磁场中的行为。

2.左手定则和右手定则的应用左手定则:拇指指向导线方向,示范三指perpendicular于拇指的方向,表示磁场方向,中指的方向就是电流方向。

右手定则:拇指指向电流方向,示范三指perpendicular于拇指的方向,表示磁场方向,中指的方向就是力的方向。

三、举例说明1.电动机的原理2.电流表的原理和使用方法四、课堂练习1.根据左手定则和右手定则确定电流在以下磁场中的行为。

(1)电流方向:由电极板向电解液,磁场方向:向上。

(2)电流方向:从A点到B点,磁场方向:向右。

2.使用电流表测量以下电路中的电流强度。

(电流表内阻忽略不计)(1)(2)五、课堂小结1.通过左手定则和右手定则可以确定电流在磁场中的行为。

2.电流表的使用方法是将电流表串联在电路中,读取电流表的指示值。

六、作业布置1.预习“Atwoo d机”和“磁场对电荷的作用”。

2.完成习题集中和电子教材中的相关习题。

教案:磁场对电流的作用

教案:磁场对电流的作用

磁场对电流的作用一、磁场对载流直导体的作用电磁力:把通电导体在磁场中受到的作用力。

也称安培力,用F 表示,单位是牛顿(N)。

1、电磁力的大小通电导体长度一定时,电流越大,导体所受电磁力越大;电流一定时,通电导体越长,所受电磁力越大。

电磁力F的大小与导体电流成正比,与导体在磁场中的有效长度及载流导体所在位置的磁感应强度成正比。

即:F=BIL 式中 B—均匀磁场的磁感应强度(特);I —导体中的电流强度(安);L—导体在磁场中的有效长度(米);F—导体受到的电磁力(牛);如果电流方向与磁场方向不垂直,夹角为α,则电磁力计算公式 F=BILsinα当导体垂直于磁感应强度的方向放置时,α=90o,导体所受到的电磁力最大;当导体与磁场方向平行放置时,α=0o,导体所受到的电磁力最小,为零。

2、电磁力的方向若改变导体电流方向或磁极极性,则导体会向相反方向运动,通电直导体在磁场中的受力方向可用左手定则来判断。

平伸左手,让大拇指与其余四指垂直,让磁力线垂直穿入掌心,四指指向电流方向,则大拇指所指即为通电导体所受电磁力方向。

教案内容、过程教法时间分配【例题】如图所示,在磁感应强度大小为B的磁场中垂直放置一根长为5m的载流直导体,测得受到的电磁力为2N,试求:(1)磁感应强度B;(2)标出电磁力的方向;(3)若通入导体的电流为0,则导体受到的电磁力为多少?该区域的磁感应强度为多少?解:(1) 电磁力F=BIL将F=2N,L=5m,I=2A代入上式求得B=F/(IL)=0.2T(2)电磁力方向垂直向上(3)F=0,B=0.2T3、平行直导线间的作用给两根平行直导体通以相同方向的电流,导体之间将相互吸引;通以相反方向的电流,导体之间将相互排斥。

高压输电线采用裸导线输电,导线之间将产生吸引力,为防止输电线路短路,两根输电线之间必须保持一定距离。

二、磁场对通电线圈的作用如图所示,在均匀磁场中放置一个矩形线圈,当给线圈通入电流时,线圈的两个有效边受到的作用力大小相等、方向相反,构成一对力偶,产生电磁转矩,使线圈绕轴线旋转起来,线圈的旋转方向可用左手定则判断。

高中物理教案:学习磁场对电流和力的作用

高中物理教案:学习磁场对电流和力的作用

高中物理教案:学习磁场对电流和力的作用引言磁场是一个令人着迷的概念,它对电流和力产生了重要影响。

理解磁场对电流和力的作用,对于理解电磁现象的本质至关重要。

本教案将介绍磁场对电流和力的基本理论,并提供一系列实验和练习,帮助学生深入了解磁场的作用。

一、磁场对电流的作用1.1 磁场的基本特性磁场是围绕磁体产生的一种力场。

它具有两个基本特性:方向和大小。

磁场的方向按照磁力线的方向确定,而磁场的大小则由磁感应强度表示。

1.2 磁场对电流的作用当一个电流通过导线时,它会产生一个围绕导线的磁场。

这个磁场对附近的其他电流也会产生作用。

根据右手定则,我们可以确定磁场力的方向。

当电流与磁场垂直时,磁场力的大小可以通过菲涅尔定律来计算。

实验1:研究电流与磁场的相互作用在这个实验中,学生将使用一块磁铁和一段导线。

首先,他们会将导线连通电源,然后放入磁铁的附近。

通过观察导线受到的力的方向和大小,学生将能够理解电流与磁场相互作用的原理。

实验2:探究电流与磁场的力矩关系学生将使用一个导线环和一个扇形磁铁来进行这个实验。

他们会改变导线环中的电流强度,并观察磁场对导线环力矩的作用。

通过实验结果的分析,学生将能够清楚地看到电流与磁场之间的力矩关系。

二、磁场对力的作用2.1 法拉第力磁场不仅对电流有作用,对带电粒子也有作用。

当带电粒子通过磁场时,会受到一种称为法拉第力的作用力。

法拉第力的大小与粒子运动速度、电荷和磁感应强度之间有关。

2.2 磁场在动力学方面的应用磁场对力的作用在动力学中有重要应用。

学生将学习如何通过公式计算在磁场中带电粒子所受力的大小。

此外,实验将帮助他们深入理解法拉第力的作用机制。

实验3:研究磁场对带电粒子的作用学生将使用一个静电放电装置和一个磁场仪来进行这个实验。

他们会通过改变放电装置中的电荷量和磁感应强度来观察带电粒子受力情况的变化。

通过实验结果的分析,学生将能够理解磁场对带电粒子的作用原理。

实验4:探究电流与力的作用磁铁在这个实验中,学生将使用一个电动机和一个磁铁,并将它们组合在一起制作一个电动车模型。

人教版高中物理全套教案和导学案第八章 学案40 磁场对电流的作用

人教版高中物理全套教案和导学案第八章 学案40 磁场对电流的作用

学案40 磁场对电流的作用一、概念规律题组1.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是()A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直2.(2010·苏北高二教学质量联合调研)下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是()3.关于通电导线所受安培力F的方向,磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是()A.F、B、I三者必须保持相互垂直B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直4.一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是()A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.0 N二、思想方法题组5.图1一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘,垂直放置,且两个线圈的圆心重合.当两线圈都通过如图1所示方向的电流时,则从左向右看,线圈L1将()A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸外平动6.图2质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图2所示,求MN所受的支持力和摩擦力的大小.一、安培力大小的计算及其方向的判断1.安培力大小(1)当I⊥B时,F=BIL(2)当I∥B时,F=0注意:(1)当导线弯曲时,L是导线两端的有效直线长度(如图3所示)图3(2)对于任意形状的闭合线圈,其有效长度均为零,所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零.2.安培力方向:用左手定则判断,注意安培力既垂直于B,也垂直于I,即垂直于B 与I决定的平面.【例1】(2009·全国Ⅰ·鄂·湘·赣·陕·17)图4如图4所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力() A.方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB[规范思维]【例2】图5(2011·新课标·18)电磁轨道炮工作原理如图5所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是()A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变[规范思维]二、安培力作用下导体运动方向的判定【例3】图6如图6所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,判断线圈如何运动?[规范思维]三、安培力作用下通电导体的平衡问题1.解决有关通电导体在磁场中的平衡问题,关键是受力分析,只不过比纯力学中的平衡问题要多考虑一个安培力.2.画好辅助图(如斜面),标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)是画好受力分析图的关键.3.由于安培力、电流I、磁感应强度B的方向之间涉及到三维空间,所以在受力分析时要善于把立体图转化成平面图.【例4】(2010·泉州模拟)图7如图7所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力.[规范思维]【基础演练】1.(2009·海南卷·2)一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()2.图8(2011·霸州模拟)如图8所示,abcd四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是()A.ab边与bc边受到的安培力大小相等B.cd边受到的安培力最大C.cd边与ad边受到的安培力大小相等D.ad边不受安培力作用3.(2009·重庆理综·19)在如图9所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小为F a、F b,可判断这两段导线()图9A.相互吸引,F a>F b B.相互排斥,F a>F bC.相互吸引,F a<F b D.相互排斥,F a<F b4.图10(广东高考)如图10所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I 方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法的是() A.加水平向右的磁场B.加水平向左的磁场C.加垂直纸面向里的磁场D.加垂直纸面向外的磁场5.图11(2010·上海模拟)如图11所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则如图所示的导体棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是( )6.图12(2011·杭州质检)如图12所示,两根间距为d 的垂直光滑金属导轨间接有电源E ,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.金属杆ab 垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab 刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是( )A .增大磁感应强度BB .调节滑动变阻器使电流减小C .增大导轨平面与水平面间的夹角θD .将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变【能力提升】图137.如图13所示,有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ,a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置,且a 、b 平行,它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I 的同向电流时,a 恰能在斜面上保持静止,则b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是( )A .方向向上B .大小为2mg2ILC .要使a 仍能保持静止,而减小b 在a 处的磁感应强度,可使b 上移D .若使b 下移,a 将不能保持静止图148.(2010·上海杨浦期末)如图14所示,金属杆MN水平固定于线圈上方,杆的两端接有导线,并与线圈轴线处于同一竖直平面内.现将四个接线柱a、b和c、d分别与直流电源的正、负极相接,下列说法中正确的是()A.MN将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力B.将a、d接电源的正极,b、c接电源的负极,MN将受到垂直于纸面向外的安培力C.将a、d接电源的负极,b、c接电源的正极,MN将受到垂直于纸面向外的安培力图15如图15所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中.设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)10.图16水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图16所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?11.图17如图17所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距L=1 m.PM间接有一个电动势为E=6 V,内阻r=1 Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3 kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值为多大?设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计.(g取10 m/s2)学案40磁场对电流的作用【课前双基回扣】1.D[安培力的方向既垂直于磁场方向,又垂直于电流方向,即垂直于磁场与电流决定的平面.但电流方向与磁场方向不一定垂直.]2.C3.B[安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直,即力F与磁场及力F 与导线都是垂直的,但B与I(即导线)可以垂直,也可以不垂直,故A、C、D均错,B正确.] 4.BCD[据安培力的定义,当磁感应强度B与通电电流I的方向垂直时,磁场力有最大值为F=BIL=0.5×2×0.2 N=0.2 N.当两方向平行时,磁场力有最小值为0 N.随着二者方向夹角的不同,磁场力大小可在0.2 N与0 N之间取值.]5.C[由安培定则知,L2上的电流在线圈内部产生的磁场垂直纸面向里,再由左手定则判知L1转动的方向.]6.ILBcos θ+mg ILBsin θ解析导体棒MN处于平衡状态,作出其侧视图,对MN进行受力分析,如图所示.由平衡条件有:Ff=Fsin θ,FN=Fcos θ+mg,其中F=ILB解得FN=ILBcos θ+mg,Ff=ILBsin θ.思维提升1.安培力的计算公式F=BIL的前提是B⊥I,L是导线的有效长度.2.安培力的方向:F⊥B、F⊥I,即F垂直于B与I决定的平面,但B与I不一定垂直.3.磁电式电流表的磁场方向总沿径向均匀辐射分布,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,且安培力方向总与线圈平面垂直.【核心考点突破】例1 A[ad间通电电流的有效长度为下图中的虚线L′=(2+1)L,电流的方向等效为由a沿直线流向d,所以安培力的大小F=BIL′=(2+1)ILB.根据左手定则可以判断,安培力方向沿纸面向上,选项A正确.][规范思维]对于弯曲导线所受安培力的分析要先找出“等效长度”及“等效电流方向”.例2BD[通电的弹体在安培力作用下加速运动,F安=BId,B=kI,故F安∝I2,根据动能定理F 安L =12mv 2得v ∝I L m ,故选项B 、D 正确,选项A 、C 错误.或根据运动学公式v 2=2aL ,也可得出v ∝I L m.] [规范思维] 根据题意和题给情境所满足的物理规律,写出所求物理量与其它物理量间的关系式,然后结合选项逐个分析,是解决这类题型的有效方法.例3 线圈向左运动.解析 解法一 电流元法首先将圆形线圈分成很多小段,每小段可看做一直线电流,取其中上、下两小段分析,其截面图和受安培力情况如图甲所示.根据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运动.解法二 等效法将环形电流等效成一条形磁铁,如图乙所示,据异名磁极相吸引知,线圈将向左运动.同时,也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流,根据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”,又可得到相同的答案.[规范思维] (1)解决问题的基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向.(2)解决问题的基本方法有:电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转换研究对象法,要根据题目灵活选用.例4 (1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N解析 (1)根据闭合电路欧姆定律I =E R 0+r=1.5 A (2)导体棒受到的安培力F 安=BIL =0.30 N (3)导体棒受力如图所示,将重力正交分解F 1=mgsin 37°=0.24 NF 1<F 安,根据平衡条件mgsin 37°+F f =F 安解得Ff =0.06 N[规范思维] 解决安培力与力学综合问题的关键:(1)首先正确画出通电导体受力的平面图(或侧视图),注意正确画出电流和磁场的方向.(2)受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定,注意安培力方向既跟磁感应强度的方向垂直又和电流方向垂直.思想方法总结1.应用公式F =BIL 时需要注意(1)B 与L 垂直.(2)L 是有效长度,如图曲线ACB 中,如果通电电流为I ,则其受水平向左的安培力F =BIL.(3)B 并非一定是匀强磁场,但一定是导线所在处的磁感应强度.2.安培力做功的实质:能量的转化(1)安培力做正功:是将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能.(2)安培力做负功:是将其他形式的能转化为电能,储存或再转化为其他形式的能.3.(1)有安培力参与的物体平衡,此平衡与前面所讲的物体平衡一样,也是利用物体平衡条件解题.其中安培力是众多受力中的一个.(2)在安培力作用下的物体平衡的解决步骤和前面我们学习的共点力平衡相似,一般也是先进行受力分析,再根据共点力平衡的条件列出平衡方程.其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力.【课时效果检测】1.D [通电导线在磁场中受安培力时,用左手定则判断安培力的方向.]2.B [根据左手定则,ab 边受到的安培力大小为F ab =BIab ,bc 边平行于磁场方向受力为零,故A 错;ad 边受到安培力大小为F ad =BIOd ,故D 错;cd 边受到的安培力大小为F cd =BIcd ,故B 正确,C 错.]3.D [解法一 由题图可知,无论电键是置于a 还是b.导线中的电流均为M ′M 和NN ′,由安培定则M ′M 在NN ′处产生的磁场为垂直板平面向上,由左手定则可知NN ′受到的力向外.即这两段导线相互排斥;电键置于a 、b 两处时,b 的电流较大,所以有F a <F b .故D 正确.解法二 同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,所以A 、C 错误,再有开关置于b 处时有两个电池,它的电压较大、电流较大,相互作用力也较大,所以B 错误,D 正确.]4.C [要使F =0,则导线受安培力向上,且F 安=mg ,由左手定则可知,选项C 正确.]5.C [当Ff =μBIL =μBLkt<mg 时,棒沿导轨向下加速;当Ff =μBLkt>mg 时,棒沿导轨向下减速;在棒停止运动前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为:Ff =μBLkt ;当棒停止运动时,摩擦力立即变为静摩擦力,大小为:Ff =mg ,故选项C 正确.]6.A [对金属杆受力分析,沿导轨方向:BEd R-mgsin θ=0,若想让金属杆向上运动,则BEd R增大,A 项正确,B 项错误;若增大θ,则mgsin θ增大,C 项错误;若电流反向,则金属杆受到的安培力反向,D 项错误.]7.B [由安培定则可知A 正确.由mgsin 45°=BILcos 45°知B =mgsin 45°ILcos 45°=mg IL,B 错误.若要使B 最小,B 应在垂直斜面向上的方向上,所以C 、D 正确.]8.D [由安培定则和左手定则判断知,D 项正确.]9.5 s解析斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示.由平衡条件FTcos 37°=F ①FTsin 37°=mg ②由①②解得:F =mg tan 37°,代入数值得: F =0.8 N由F =BIL 得:B =F IL =0.81×0.4T =2 T B 与t 的变化关系为B =0.4t.所以t =5 s.10.(1)mg -BLEcos θR BLEsin θR (2)B min =mgR EL方向水平向右 解析从b 向a 看侧视图如图所示.(1)水平方向:F =F 安sin θ①竖直方向:FN +F 安cos θ=mg ②又F 安=BIL =B E RL ③ 联立①②③得:FN =mg -BLEcos θR ,F =BLEsin θR. (2)使ab 棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有F 安=mgB min =mgR EL,根据左手定则判定磁场方向水平向右. 11.2 Ω≤R ≤5 Ω解析 导体棒受到的最大静摩擦力为Ff =μFN =μmg =0.5×0.2×10 N =1 N绳对导体棒的拉力F 拉=Mg =0.3×10 N =3 N导体棒将要向左滑动时BI max L =Ff +F 拉,I max =2 A由闭合电路欧姆定律I max=ER min+r =6R min+1得R min=2 Ω导体棒将要向右滑动时Ff+BI min L=F拉,I min=1 A由闭合电路欧姆定律I min=ER max+r=6R max+1得R max=5 Ω滑动变阻器连入电路的阻值为2 Ω≤R≤5 Ω易错点评1.关于安培力的方向的判断,学生往往记不清用左手还是用右手,再者就是把四指的方向与大拇指的方向的意义搞错.记住“力左电右”,即凡是判断力的方向的都用左手,如安培力、洛伦兹力.凡是判断“磁生电”或“电生磁”的都用右手,如电流的磁场方向判断、导体切割磁感线产生的感应电动势方向的判断都用右手.2.在第2、7、9、10题中,都要用到左手定则判断安培力方向.在具体实施时,要注意判断电流的方向如何,所处的磁场方向如何,此为关键,同时应画出平面的受力分析图.3.由于磁场方向、安培力方向、电流方向涉及三维空间,所以在分析有关安培力的问题时,注意加强空间想象能力,要善于把立体图画成平面图或截面图,以便受力分析.。

物理教案-磁场对电流的作用

物理教案-磁场对电流的作用

物理教案-磁场对电流的作用一、教学目标1.理解磁场对电流的作用原理。

2.掌握通电导体在磁场中受到力的作用规律。

3.能够运用所学知识解释生活中的相关现象。

二、教学重点与难点1.教学重点:磁场对电流的作用原理,通电导体在磁场中的受力规律。

2.教学难点:理解洛伦兹力的产生及其作用。

三、教学准备1.教学道具:电流表、电压表、磁场演示器、通电导体模型。

2.教学课件:PPT课件、动画演示。

四、教学过程第一环节:导入新课1.通过提问方式引导学生回顾已学的磁场知识,如磁场的性质、磁感线等。

2.提问:同学们,你们知道磁场对电流有什么作用吗?第二环节:探究磁场对电流的作用原理1.教师演示磁场对电流的作用实验,引导学生观察现象。

2.提问:同学们,你们看到了什么现象?这个现象说明了什么?4.引导学生思考:为什么电流通过导体时,导体在磁场中受到力的作用?第三环节:学习洛伦兹力的产生及其作用1.教师讲解洛伦兹力的概念及产生条件。

2.通过动画演示,帮助学生理解洛伦兹力的作用方向。

3.提问:同学们,你们知道洛伦兹力的大小与哪些因素有关吗?第四环节:应用所学知识解释生活现象(1)为什么电动机能转动?(2)为什么磁悬浮列车能悬浮在轨道上?第五环节:课堂小结2.提问:同学们,你们对本节课的内容有什么疑问或收获?3.学生回答,教师解答疑问。

第六环节:课后作业2.举例说明磁场对电流作用的应用。

3.预习下一节课的内容,了解电磁感应现象。

五、教学反思本节课通过实验演示、讲解、讨论等方式,使学生掌握了磁场对电流的作用原理及洛伦兹力的作用。

在教学过程中,注意引导学生主动参与,激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力。

但在课堂小结环节,时间把握不够好,导致课堂小结过于简单。

在今后的教学中,需要更加注意时间分配,提高课堂效果。

重难点补充:第二环节:探究磁场对电流的作用原理教师演示实验时,可以这样引导:“同学们,注意看这个导体,当电流通过它时,它似乎在磁场中受到了一种力的作用。

《磁场对电流的作用》教案

《磁场对电流的作用》教案

《磁场对电流的作用》教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对电流的作用,掌握电磁感应现象的基本原理。

2. 通过实验观察,培养学生观察、思考、分析问题的能力。

3. 引导学生运用科学知识解决实际问题,培养学生的创新意识和实践能力。

二、教学内容1. 磁场对电流的作用原理2. 电磁感应现象的实验观察3. 应用实例分析三、教学重点与难点1. 磁场对电流的作用原理的理解和运用2. 电磁感应现象的实验操作和现象解释四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生探究磁场对电流的作用原理。

2. 利用实验观察,让学生亲身体验电磁感应现象,增强学生的实践能力。

3. 结合生活中的实例,培养学生的应用意识和创新能力。

五、教学准备1. 实验器材:电磁感应实验装置、电流表、导线、电池等。

2. 教学课件:磁场对电流的作用原理、电磁感应现象的实验过程及应用实例。

3. 教学资源:相关科普文章、视频等。

六、教学过程1. 引入新课:通过展示相关科普文章或视频,引导学生关注磁场对电流的作用。

2. 讲解磁场对电流的作用原理,引导学生思考并理解其背后的科学原理。

3. 分组实验:让学生亲身体验电磁感应现象,观察并记录实验结果。

4. 分析实验现象,引导学生运用所学知识解释现象。

5. 应用实例分析:结合生活中的实例,让学生了解磁场对电流的作用在实际中的应用。

七、课堂小结1. 回顾本节课的学习内容,总结磁场对电流的作用原理及应用。

2. 强调实验操作的重要性和注意事项。

八、作业布置1. 完成课后练习题,巩固所学知识。

2. 设计一个简单的电磁感应实验,观察并记录实验结果。

九、教学反思1. 总结本节课的教学效果,反思教学过程中的不足之处。

2. 根据学生的反馈,调整教学方法,提高教学质量。

十、课后服务1. 为学生提供课后辅导,解答学生在学习中遇到的问题。

2. 关注学生的学习进度,适时调整教学计划。

3. 鼓励学生参与课外实践活动,培养学生的实践能力和创新意识。

2015届高三物理导学案:8.1磁场的描述 磁场对电流的作用 (导学案2)

2015届高三物理导学案:8.1磁场的描述 磁场对电流的作用 (导学案2)
(3)B并非一定是匀强磁场,但一定是导线所在处的磁感应强度值.
2.通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析.
(2)画出受力平面图.
(3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程.
三:课堂研讨
1.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图8-1-3所示,ad边与MN平行,关于MN中电流产生的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是().
2.安培力的方向
(1)判定方法——左手定则
左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四个手指,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线从进入,并使指向电流的方向,这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)
【方法与知识感悟】1.安培定则的应用
【方法与知识感悟】1.安培力的大小
常用公式F=BIL,要求两两垂直,应用时要满足:
(1)B与L垂直;
(2)L是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度;如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连线段的长度(如图所示).
相应的电流方向沿L由始端流向末端.因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零.

课题:8.1磁场的描述 磁场对电流的作用(二)姓名:
一:学习目标
磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用
二:课前预习
四、磁场对电流的作用
1.安培力的大小
安培力F=,如图所示,θ为B与I的夹角.
(1)当B与I垂直时:安培力最大,F=BIL安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”.

物理(人教版 安徽专用)一轮复习教学案:第8章 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用

物理(人教版 安徽专用)一轮复习教学案:第8章 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用

一、磁场 磁感应强度1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有___________的作用。

(2)方向:小磁针的___________所受磁场力的方向。

2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的_______________.(2)大小:B=__________(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时_________的指向。

3.安培的分子电流假说安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种_____________—-分子电流。

分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于_____________。

二、磁感线及几种常见的磁场分布1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的_________方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.2.几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)(2)几种电流周围的磁场分布在磁场的某些区域内,磁感线为________的平行线,如图所示。

(4)地磁场①地磁场的N极在地理__________附近,S极在地理__________附近,磁感线分布如图所示。

②在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度__________,且方向水平__________.三、磁场对电流的作用——安培力1.大小若I∥B时,____;若I⊥B时,F=BIl。

2.方向总垂直于____所决定的平面,即一定垂直于B和I,但B与I 不一定垂直。

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____,并且都跟手掌在__________,把手放入磁场中,让磁感线____________,使伸开的四指指向______的方向,那么,____所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。

3.两平行通电导线间的作用同向电流相互____,反向电流相互____.1.(2012·天津理综)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。

磁场对电流的作用的教案

磁场对电流的作用的教案

磁场对电流的作用的教案一、教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用的基本概念。

2. 让学生掌握通电导体在磁场中受力的实验现象。

3. 让学生能够运用磁场对电流的作用解释一些实际问题。

二、教学内容:1. 磁场对电流的作用的基本概念。

2. 通电导体在磁场中受力的实验现象。

3. 磁场对电流的作用的应用。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:磁场对电流的作用的基本概念,通电导体在磁场中受力的实验现象。

2. 教学难点:磁场对电流的作用的应用。

四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究磁场对电流的作用。

2. 采用实验法,让学生观察通电导体在磁场中受力的现象。

3. 采用案例分析法,让学生运用磁场对电流的作用解释实际问题。

五、教学步骤:1. 引入:讲解磁场对电流的作用的基本概念。

2. 实验:让学生观察通电导体在磁场中受力的现象。

3. 讨论:引导学生分析通电导体受力的原因。

4. 应用:让学生运用磁场对电流的作用解释实际问题。

6. 作业:布置一些有关磁场对电流的作用的练习题,巩固所学知识。

六、教学评价:1. 通过课堂提问,检查学生对磁场对电流的作用的基本概念的理解。

2. 通过实验报告,评估学生对通电导体在磁场中受力现象的观察和分析能力。

3. 通过案例分析,评价学生运用磁场对电流的作用解决实际问题的能力。

七、教学资源:1. PPT课件:展示磁场对电流的作用的基本概念、实验现象和应用案例。

2. 实验器材:电流表、电压表、导线、开关、磁铁等,用于演示通电导体在磁场中受力的实验。

3. 实际案例资料:提供一些与磁场对电流的作用相关的实际问题,供学生分析讨论。

八、教学拓展:1. 探讨磁场对电流的作用在现代科技领域的应用,如电机、发电机、磁悬浮等。

2. 介绍电磁感应的概念,引导学生理解磁场对电流的作用与电磁感应的关系。

3. 探讨磁场对电流的作用在生活中的应用,如电磁炉、无线充电等。

九、教学反思:在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的参与度、理解程度和反馈。

物理磁场对电流的作用教案

物理磁场对电流的作用教案

物理磁场对电流的作用教案一、教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用原理。

2. 让学生掌握通电导体在磁场中受力的规律。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

二、教学内容:1. 磁场对电流的作用原理。

2. 通电导体在磁场中受力的规律。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:磁场对电流的作用原理,通电导体在磁场中受力的规律。

2. 教学难点:通电导体在磁场中受力的计算和分析。

四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究磁场对电流的作用原理。

2. 利用实验演示法,让学生观察和分析通电导体在磁场中的受力情况。

3. 采用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。

五、教学过程:1. 导入新课:通过讲解磁场对电流的作用原理,激发学生的学习兴趣。

3. 知识拓展:讲解通电导体在磁场中受力的计算方法,巩固学生对受力规律的理解。

5. 作业布置:布置一些有关磁场对电流作用的应用题,巩固所学知识。

六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对磁场对电流作用原理的理解程度。

3. 作业完成情况:检查学生对课堂所学知识的巩固程度。

七、教学反思:1. 教师应根据学生的反馈情况,及时调整教学方法和节奏。

2. 在实验环节,注意引导学生观察细节,培养学生的观察能力。

3. 针对学生的疑问,进行解答和拓展,提高学生的理解能力。

八、课程延伸:1. 引导学生探究磁场强度对电流作用力的影响。

2. 探讨电流在磁场中的运动规律及其应用。

九、教学资源:1. 实验器材:电流表、电压表、导线、开关、磁铁等。

2. 教学课件:磁场对电流作用的相关图片、视频和动画。

3. 参考资料:有关磁场对电流作用的学术论文、教材和网络资源。

十、教学计划:1. 下一节课内容:电磁感应现象及其应用。

2. 教学目标:让学生了解电磁感应的原理,掌握法拉第电磁感应定律。

3. 教学重点与难点:电磁感应原理,法拉第电磁感应定律的应用。

4. 教学方法:实验演示法、问题驱动法、小组讨论法。

人教版高中物理教案-磁场对电流的作用(提高)

人教版高中物理教案-磁场对电流的作用(提高)

物理总复习:磁场对电流的作用【考纲要求】1、知道磁体的磁场、电流的磁场及地磁场的分布特点;2、理解磁感应强度的概念、定义式;3、掌握安培定则,会利用安培定则判断通电导线、螺线管的磁场;4、会求安培力的大小并确定其方向,能在具体问题中熟练应用。

【知识网络】【考点梳理】考点一、磁场1、磁场的存在磁场是一种特殊的物质,存在于磁极和电流周围。

2.磁场的特点磁场对放入磁场中的磁极和电流有力的作用。

同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体之间、磁体与电流(或运动电荷)之间、电流(或运动电荷)与电流(或运动电荷)之间的相互作用都是通过磁场发生的。

3、磁场的方向规定磁场中任意一点的小磁针静止时N极的指向(小磁针N极受力方向)。

4、地磁场的主要特点要点诠释:地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要特点有三个:(1)地磁场的N极在地球地理南极附近,S极在地球地理北极附近。

磁感线分布如图所示。

(2)地磁场B的水平分量(B)总是从地球地理南极指向地球地理北极(地球外x部);而竖直分量(B),在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。

y(3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北。

注意:地球的地理两极和地磁两极不重合,因此形成了磁偏角。

考点二、磁感应强度1、磁感应强度磁感应强度是描述磁场大小和方向的物理量,用“B”表示,是矢量。

(1).B的大小:磁场中某点的磁感应强度的大小等于放置于该点并垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力F与通过该导线的电流强度和导线长度乘积IL的比值。

定义式F.BIL(2).B的方向:磁场中该处的磁场方向。

(3).B的单位:特斯拉。

1T=1 N/ ( A·m)。

要点诠释:(1)磁感应强度B也是用比值法定义的物理量,其特点:与F、I、L无关,只由磁场本身决定。

(2)式中的I必须垂直于该处的磁场。

(3)磁感应强度是一个矢量,B的方向就是该处的磁场方向(不是F的方向)。

磁场对电流的作用教案

磁场对电流的作用教案

磁场对电流的作用教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对电流的作用,知道磁场对电流有力的作用和磁场对电流无力的作用。

2. 引导学生通过实验和观察,探究磁场对电流的作用规律。

3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。

二、教学内容1. 磁场对电流有力的作用2. 磁场对电流无力的作用3. 磁场对电流作用规律的探究三、教学重点与难点1. 教学重点:磁场对电流的作用规律。

2. 教学难点:磁场对电流作用规律的探究。

四、教学方法1. 实验法:通过实验让学生直观地观察磁场对电流的作用。

2. 讲授法:讲解磁场对电流的作用规律。

3. 讨论法:引导学生探讨磁场对电流作用规律的原因。

五、教学过程1. 引入新课:通过回顾上一节课的内容,引导学生思考磁场对电流的作用。

2. 实验探究:引导学生进行实验,观察磁场对电流的作用现象。

3. 讲解与讨论:讲解磁场对电流的作用规律,引导学生讨论磁场对电流作用规律的原因。

4. 巩固知识:通过提问、解答疑问等方式巩固学生对磁场对电流作用规律的理解。

6. 布置作业:设计相关的练习题,让学生课后巩固所学知识。

六、实验与观察1. 实验一:电磁铁实验材料:电磁铁、铁钉、导线、电源、开关步骤:(1) 连接电源和导线,形成闭合电路。

(2) 打开开关,观察电磁铁吸引铁钉的现象。

(3) 改变电流的方向,观察电磁铁吸引铁钉的方向是否改变。

2. 实验二:磁场对电流力的实验材料:电流表、导线、磁铁、滑轮、钩码步骤:(1) 连接电流表和导线,形成闭合电路。

(2) 将磁铁放置在导线下方,让导线在磁铁上方运动。

(3) 观察电流表的指针偏转,记录电流的大小。

(4) 改变电流的方向,观察磁铁对导线的力的方向是否改变。

七、知识拓展1. 电磁感应:介绍法拉第的电磁感应实验,解释电磁感应的原理。

2. 电动机原理:介绍电动机的原理,解释磁场对电流的作用在电动机中的应用。

八、应用与实践1. 设计题目:根据磁场对电流的作用规律,设计一个简单的电磁装置,如电磁继电器。

高中物理高二物理《磁场对电流的作用》教案、教学设计

高中物理高二物理《磁场对电流的作用》教案、教学设计
6.课后作业,强化训练:
-设计具有针对性和挑战性的课后作业,巩固所学知识,提高学生的应用能力。
-对作业进行及时反馈,针对学生的错误进行纠正和指导,帮助他们找到问题所在,不断提高。
7.关注个体差异,因材施教:
-在教学过程中,关注学生的个体差异,为不同层次的学生提供适当的学习任务和指导。
-鼓励优秀生拓展学习深度和广度,提高他们的学科素养;对学困生给予关心和帮助,提高他们的学习信心。
在情感态度方面,学生对物理学科的兴趣和好奇心有所不同,部分学生对电磁学充满热情,愿意主动探究;而另一部分学生可能对此领域较为陌生,存在一定的畏惧心理。因此,教师应关注学生的情感需求,激发他们的学习兴趣,帮助他们建立自信心。
三、教学重难点和教学设想
(一)教学重难点
1.重点:安培力的计算方法和左手定则的应用;洛伦兹力的概念及其在磁场中的运动规律。
-要求学生在规定时间内独立完成,注意解题过程的规范性和准确性。
-鼓励学生总结解题方法,提高解题效率。
2.实践应用题:结合生活实际,设计一道关于磁场对电流作用的实际问题,要求学生运用所学知识进行分析和解答。
-可以选取电动机、磁悬浮列车等实际案例,让学生学会将理论知识应用于实际问题。
-学生需撰写解题报告,阐述分析过程和结论,培养书面表达能力。
3.创新思维题:鼓励学生运用所学知识,设计一个简单的电磁装置,并说明其工作原理。
-学生可以发挥想象力,创新设计装置,如简易电动机、电磁继电器等。
-提交设计方案,包括装置图、原理说明和制作过程,培养创新意识和实践能力。
4.小组合作研究题:组织学生分组,针对以下问题进行研究,并撰写研究报告:
-磁场对电流作用在生活中的应用实例及其优缺点。
作业布置时,请注意以下几点:
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1.磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)3.安培力、安培力的方向(Ⅰ)4.匀强磁场中的安培力(Ⅱ)5.洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)6.洛伦兹力公式(Ⅱ)7.带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ))Ⅰ( 质谱仪和回旋加速器8.磁场、磁感应强度和磁通量.磁场1 来源:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种特殊物质。

(1)基本性质:磁场对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。

(2)2.磁感应强度(1)意义:描述磁场强弱及方向的物理量。

F 与磁场方向垂直。

I(2)定义:B=,式中通电直导线IL (3)方向:小磁针静止时N极所指的方向。

T,1 T=1 N/A·。

m(4)单位:特斯拉,符的大小均无关。

和FL(5)决定因素:由磁场本身决定,与I、磁通量3.的乘BS(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面的面积和积。

公式:(2)Φ=BS。

2 1_T·m。

Wb,1 Wb(3)单位:韦伯,符:=1.对磁感应强度的理解的大小及受到磁、(1)磁感应强度由磁场本身决定,跟在该位置放入的导线长度L电流IF成正比,与认为B与是否放通电导线也无关。

场的作用力均无关,绝对不能根据公式=BF IL 成反比。

IL与F(2)由公式B=计算B时,通电导线必须垂直于磁场放入,如果小段通电导线平行放入IL磁场,其所受安培力F为零,但该处磁感应强度B不为零。

(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向,而是与受到的作用力的方向垂直。

3.磁感应强度的叠加类似于电场中两个电荷附近的电场强度是由两个电荷分别单独存在时产生的场强叠(1) 加而成的。

两个电流附近的磁场的磁感应强度是两个电流分别单独存在时产生的磁场的磁感应(2) 强度叠加而成的。

不在同一直线上时,则应用平行B、若两个电流在某处产生的磁场的磁感应强度(3)B21 B四边形定则进行矢量合成可求得该点的磁感应强度。

)(1.下列说法中正确的是.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度不一定为零A B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电C 荷本身电荷量的比值.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小D 段导体长度和电流乘积的比值而电场对放入其中的电荷有力的作用,电场和磁场有一个明显的区别是:C选解析:磁场对磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用,同理根据电场错;、B通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此AF选项正确;而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的知C强度的定义式E=可qF C。

的方向必须垂直,故D错,所以应选=说明,即B中I和B IL磁感线及常见磁场磁感线分布.磁感线1使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一在磁场中人为地画出一系列曲线,致,曲线的疏密程度表示磁场的强弱,这样的曲线叫做磁感线。

2.几种常见的磁场)所示1-1((1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场如图8-图8-1-1安培定则立体图横截面图纵截面图(3)匀强磁场:在磁场的某些区域内,磁感线为疏密均匀的平行线,如图8-1-2所示。

图8-1-2(4)地磁场:①地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,磁感线分布如图8-1-3所示。

图8-1-3②地磁场B的水平分量(B)总是从地理南极指向地理北极,而竖直分量(B),在南半球yx垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。

赤道处的地磁场沿水平方向,指向北。

3.安培分子电流假说(1)内容:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——分子电流。

分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。

(2)该假说能够解释磁化、去磁等现象。

(3)分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动。

安培定则的应用2.电流”和“果(1)——安培定则用于判定电流磁场的磁感线分布,使用时注意分清“因。

磁场”——对于直线电流,大拇指指向电流方向,四指指向磁感线环绕方向。

(2) (3)对于环形电流)通电螺线管(,四指指向电流绕向,大拇指指向中心轴线上磁场方向。

世纪安培假设:地球的磁场是由绕过为了解释地球的磁性,19新课标全国卷2.(2011·)引起的。

在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是地心的轴的环形电流I)(41-图8-极,由右手螺旋定则可知,电由日常知识可知,地球的南极为磁场的N选B解析:B 正确。

流方向如图B,故选项磁场对电流的作用——安培力1.安培力的大小和方向图8-1-5(1)大小:①F=BILsin θ(其中θ为B与I之间的夹角)。

②磁场和电流垂直时F=BIL。

③磁场和电流平行时F=0。

(2)方向:用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

2.磁电式电流表的工作原理图8-1-6(1)磁场特点:①方向:沿径向均匀辐射地分布。

②大小:在距轴线等距离处的磁感应强度大小相等。

(2)安培力的特点:①方向:安培力的方向与线圈平面垂直。

②大小:安培力的大小与通过的电流成正比。

(3)表盘刻度特点:由于导线在安培力作用下带动线圈转动,螺旋弹簧变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力越大,形变就越大,所以指针偏角与通过线圈的电流I成正比,表盘刻度均匀。

1.安培力的大小(1)安培力常用公式F=BIL,要求两两垂直,应用时要满足:①B与L垂直;②L是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度;如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图8-1-7所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端。

因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零。

图8-1-7(2)B并非一定是匀强磁场,但一定是导线所在处的磁感应强度值。

2.安培力的方向特点F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面。

(注意:B和I可以有任意夹角)3.安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关,不像重力、电场力做功与路径无关。

(2)安培力做功的实质:起传递能量的作用。

①安培力做正功:是将电源的能量传给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。

②安培力做负功:是将其他形式的能转化为电能后储存或转化为其他形式的能。

4.安培力作用下通电导体运动方向的判定(1)基本思路:判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。

同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,结论法有转到平行且电流方向相同的趋势定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流对象法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。

3.请根据图8-1-8中给出的条件,运用左手定则,指明各图中第三个物理量的方向。

图8-1-8解析:根据各图中已知方向利用左手定则,判知:(a)F垂直于纸面向里(b)F垂直于纸面向里(c)B 垂直于纸面向外(d)I由左向右(e)F垂直于I斜向右下方。

答案:见解析安培定则的应用高考常结合平行四边形定则来考查磁场的叠加,以选择题形式出现。

命题分析][N,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、如图8-1-9全国大纲卷[例1](2012·)的连线上,、NO、b在M方向相反的电流。

两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、a、点的距离均相等。

关于O、d到bd位于MN的中垂线上,且a、、c 为OMN的中点。

c、)(以上几点处的磁场,下列说法正确的是图8-1-9A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同合磁感应强度一定不点产生的磁场均竖直向下,O两导线在由安培定则可知,]解析[为零,选项A错;由安培定则,两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度,同时电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N在a处产生磁场的磁感应强度,所以a、b两处磁感应强度大小相等,方向相同,选项B错;根据安培定则,两导线在c、d两处产生的磁场垂直c、d两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等,由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,选项C正确;a、c两处磁感应强度的方向均竖直向下,选项D错。

[答案]C———————————————————————————————解决磁场的叠加和安培定则的应用一类问题时应注意以下几点?1?根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。

?2?磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。

?3?磁感应强度是矢量,多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。

——————————————————————————————————————[变式训练]1.(2012·福建模拟)如图8-1-10所示,半径为r,电流为I的通电圆环圆心a处的磁感1应强度为B,在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I的无限长直导线MN时,2圆环圆心a处的磁感应强度为零,设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内,求:图8-1-10(1)根据对称性,直导线电流I在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度的大小是多2少?方向如何?(2)如果把圆环平移到b点,使圆环的圆心与b点重合,则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少?方向如何?解析:(1)圆环电流在圆心a处产生的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,加上直导线后,a处的磁感应强度为零,说明直导线I在a处产生的磁感应强度大小为B,方向垂2直纸面向里。

又因为a、b两点到直导线的距离相等,因此,直导线I点产生的磁感应强度大小b在2.为B,方向垂直纸面向外。

(2)当把圆环平移到b点后,圆环在b点产生的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外;和直导线I 在b点产生的磁感应强度合成后,可得:b点的磁感应强度大小为2B,方向垂直2纸面向外。

答案:(1)B垂直纸面向外(2)2B垂直纸面向外安培力作用下通电导体运动方向的判断本考点侧重于考查磁场对通电导线的安培力、左手定侧及各种思维方法的命题分析][转换。

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