高中物理 3.4通电导线在磁场中受到的力导学案 新人教版选修3-1

课题：§3.4 通电导线在磁场中受到的力
【学习目标】:
1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。

2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。

3、了解磁电式电流表的工作原理。

【学习重点】:
安培力的大小计算和方向的判定。

【学习难点】:
用左手定则判定安培力的方向。

【预习导学】:
1、左手定则：。

2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为。

当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为和的分量。

导线所受的安培力只是
的分量产生的，安培力的大小为
3、磁电式仪表最基本的组成部分是和。

为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿方向，线圈始终跟磁感线。

【合作探究】:
探究一：安培力的方向
1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直，并使指向电流的方向，那么，所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的
方向。

针对练习：判断下图中导线受安培力的方向
归纳总结:
安培力方向与导线、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于I 和B 构成的平面 探究二：通电平行直导线间的作用力方向
实验现象： （1）电流的方向相同时： 。

（2）电流的方向相反时： 。

理论分析：
如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如何?
电流相反的情况又如何分析呢？
特别提醒:
磁极之间是同极相斥，异极相吸；电流之间是同方向相吸，反方向相斥 探究三：安培力的大小
同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时，F= (2)当导线与磁场方向平行时，F=
(3)当磁场和电流成θ时，F= ，θ为 夹角 （4）安培力的范围是
针对练习：将长度为20cm 、通有0.1A 电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知
磁感应强度为1T 。

试求出下列各图中导线所受安培力的大小。

（1）F=______ (2)F=________ (3)F=_________ (4)F=_________
探究四：磁电式电流表
请同学们阅读课文P 93，然后回答：
1. 磁电式电流表的基本组成部分和物理原理是什么？
（4）
2. 磁电式电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此分布？
3. 磁电式仪表的优缺点是什么？
达标测评：
1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是_______。

A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转动
D．N极向纸内，S极向纸外转动
2、将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。

试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。

3、如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δy；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长
Δy，则磁感应强度B为_______
4、如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（）
甲
B
C
乙
5、在倾角为30°的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B为多少？
【学后反思】。