高中物理《通电导线在磁场中受到的力》课件

03课后课时作业
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直
于 □05 B和I 所决定的平面。
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二、安培力的大小
1. □01 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，所 受安培力为F＝ □02 ILB 。
2．当磁感应强度B的方向与 □03 导线 方向平行时，安培力为0。
提示：改变磁场方向或电流方向，通电导体的运动方向改变，说明安培 力的方向与磁场方向和电流方向有关。
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提示
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 (1)安培力方向的判断方法——左手定则 ①准备动作：伸出左手，四指并拢使拇指和其余四指垂直，并且都跟手 掌在同一个平面内。 ②判断要点：让磁感线从掌心进入，四指指向电流的方向，则拇指所指 方向就是通电导线所受安培力的方向。
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(4)判断导体在磁场中运动情况的常规思路 ①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。 ②结合左手定则准确判断导线所受安培力的方向。 ③由导体的受力情况判定导体的运动方向或运动趋势方向。 注意：在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电 流方向，但安培力方向一定垂直于磁场方向和电流方向决定的平面。
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提示
(1)安培力的方向与磁感应强度的方向垂直。( ) (2)若通电导线在某处不受安培力，则该处磁感应强度一定为零。( ) (3)若通电导线在某处受到的安培力不为零，则此处的磁感应强度一定 不为零。( ) (4)若磁场一定，导线的长度和电流也一定的情况下，导线平行于磁场 时，安培力最大，垂直于磁场时，安培力最小。( )
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(3)两平行通电直导线间的相互作用 ①同向电流相互吸引：如图甲所示，设两导线中都通以向上的同向电 流。根据安培定则，导线a中的电流产生的磁场，在其右侧都垂直纸面向 内，这个磁场对通电导线b的作用力Fab的方向，由左手定则可判知，在纸面 内向左。 同理，导线b中的电流产生的磁场在其左侧都垂直纸面向外，它对导线a 的作用力Fba的方向在纸面内向右，两导线互相吸引。
4．优、缺点
(1)优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
(2)缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。
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在磁场越强的地方通电导体受到的安培力一定越大吗？
提示：不一定，通电导体受安培力的大小与B、I、L及θ有关，当θ＝ 0°(B∥I)时，无论B如何总有F＝0。
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提示
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提升训练
对点训练
课堂任务 安培力的方向 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
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活动1：通过第二节的学习猜想安培力的方向可能与哪些因素有关？ 提示：安培力的方向可能与磁场方向和电流方向有关。
通电导线在磁场中受到的力
1．知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定 则判断安培力的方向。
2．理解匀强磁场中安培力的表达式，会计算匀强磁场中安培力的大 小。
3．知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基 本原理。
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②反向电流相互排斥：若其中b导线的电流反向(即两导线中通以反向电 流)，则a导线的右边垂直纸面向内的磁场对b导线的作用力Fab′的方向在纸 面内向右；同理b导线的左边垂直纸面向内的磁场对a导线的作用力Fba′的 方向在纸面内向左；两导线互相排斥(图乙)。
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提示
活动2：根据猜想，如何在图中的装置中设计实验进行验证？
提示：上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察通电导体的运动方 向是否改变；改变导体中电流的方向，观察通电导体的运动方向是否改变。
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提示
活动3：根据实验，观察到什么现象？得出什么结论？
一、安培力的方向
1．安培力：□01 通电导线 在磁场中受的力。
2．左手定则：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□02 从掌心进入 ，并使四指指向□03 电流的方向，这 时□04 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。如图所示。
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(1)如图乙所示，通电线圈在磁场中受安培力发生 □03 转动 。螺旋弹簧变 形，□04 反抗 线圈的转动。
(2)线圈偏转的 □05 角度 越大，说明被测电流就越大，所以根据线圈偏转 角度的大小，可以确定被测电流的 □06 大小 ；根据线圈偏转的□07 方向 ，可以
知道被测电流的方向。
3．特点：表盘刻度□08 均匀 。
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源自文库
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(5)若匀强磁场中磁感应强度为B＝1 T，导线中的电流I＝1 A，导线长度 L＝1 m，则安培力F＝1 N。( )
(6)只知道安培力的方向和磁场方向(或电流方向)无法判断电流方向(或 磁场方向)。( )
提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
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(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) ①当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向 两两相互垂直。应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余 四指和磁感线三者两两垂直。 ②当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向， 也垂直于磁场方向。应用左手定则判断时，拇指与四指、拇指与磁感线均垂 直，磁感线与四指不垂直。
3．当磁感应强度B的方向与 □04 导线 方向成θ角时，安培力F
＝ □05 ILBsinθ 。
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三、磁电式电流表
1．构造：最基本的组成部分是□01 磁铁和放在磁铁两极之间的 □02 线圈 。
如图甲所示。
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2．原理