3.4通电导线

3.4 通电导线在磁场中受到的力（导学案一）

编写：赵军敏 编写时间 ：星期一 审核： 石臻玉 领导签字： 王承龙

一、课型 新授课

二、学习目标：

1、会用左手定则判定安培力的方向。

2、能运用公式sin F BIL θ=计算安培力的大小。

3、能做有关安培力的简单的平衡类习题。

三、重、难点：

1、安培力方向的判断和大小的计算（重点）

2、会做较简单的有关安培力的平衡习题（难点）

四、新知学习：

阅读课本第四节“安培力方向”和“安培力大小”两部分内容，填写以下内容。

1、安培力的方向：

（1）安培力：磁场对-----------------------的作用力。

（2）安培力方向的判定（左手定则）

1）手指指法：伸开----------，使拇指与其余四指----------，并且都与手掌在---------------。

2）电流、磁场方向：磁感线从-----------进入，四指指向----------------------------。

3）安培力的方向：这是--------------------------就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

（3）安培力方向的特点：,,F B F I ⊥⊥即F 垂直于-------------------决定的平面。另外磁感应强度B 与电流I 无须垂直。

2、安培力的大小：

当B 与I 垂直时，F=------------；

当B 与I 平行时，F=------------；

当B 与I 有夹角θ时，F=------------------。

五、合作探究：

第一部分：安培力的方向的判断（即左手定则的应用）

例 1 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向（用“.”表示磁感线垂直于纸面向外，用“ × ”表示磁感线垂直于纸面向里，用“ ”表示电流垂直于纸面向外，用“ ”表示电流垂直于纸面向里。

归纳提炼总结：1、安培力总是垂直于----------------------和-----------------------所决定的平面。

2、I、B方向不垂直时，让磁感线---------------------穿过掌心。

跟踪演练1（B、C类适做）：下列各图中分别表明了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量的方向，试画出第三个量的方向。

能力提升1（A、B类适做）：如图所示，在同一平面内有有两根平行的通电导线a与b，关于他们相互作用力方向的判断，正确的是（）

A、通以同向电流时，互相吸引；

B、通以同向电流时，互相排斥；

C、通以反向电流时，互相吸引；

D、通以反向电流时，互相排斥。

a b

第二部分：安培力大小的计算

例2 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB于CD 相距为d,则MN所受安培力大小为（）

A F=BId, B. F=BIdsinθ

C. F=BId/sinθ C. F=BIdcosθ

归纳提炼总结：当B于I垂直时，F=-------------。

例3如图所示，ab与bc长都为L,放入与其所在平面垂直的磁场中，磁感应强度为B，现通以从a到c的电流I,则：

1、ab所受的安培力F1

2、bc所受的安培力F2

3、ab-bc整个导线棒所受的安培力F

4、若ac两点间直接有导线相连，通以电流I，

其所受到的安培力是多少？

归纳提炼总结：若通电导线是弯曲的，公式F=BIL中L指的是“有效长度”，弯曲导线的有效长度等于连接---------------------------------的长度，相应的电流方向沿此导线从------------------流向------------------。

跟踪演练2（B、C类适做）：如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强电场中，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为（）

A 、方向沿纸面向上，大小为(21)BIL +；

B 、方向沿纸面向上，大小为(21)BIL -；

C 、方向沿纸面向下，大小为(21)BIL +；

D 、方向沿纸面向下，大小为(21)BIL -。

能力提升2（A 、B 类适做）： 一通有恒定电流的长直导线周围放置了a 、b 、c 三根完全相同的导体棒，导体棒通有大小相同的电流，电流的方向及导体棒的分布如图所示，关于三个导体棒受到长直导线磁场力的说法正确的是（ ）

A. a 受力最大，

B. B 受力最大，

C. C 受力最大，

D. B 受力最小。

第三部分：有关安培力的平衡问题

例4 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L,质量为m 的直导体棒，在导体棒中的电流为I 垂直纸面向里，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向为（ ）

A 、sin

B mg

IL

α=，方向垂直斜面向上； B 、sin B mg IL

α=，方向垂直斜面向下； C 、cos B mg IL

α=，方向垂直斜面向下； D 、cos B mg IL α=，方向垂直斜面向上。 归纳提炼总结：解决方法和----------------------一样，只是在受力分析时多分析一个力，即-----------------。

六、课后作业：

优化探究第四节随堂演练1、3、5

课时作业（二十二）1、6、9

选做题：优化探究第四节 例5

七、课后小结：

c a

b