鲁科版选修2《安培力和电动机》说课稿

合集下载

安培力说课稿

安培力说课稿一、说教材（一）作用与地位《安培力》是高中物理电磁学部分的重要内容，它不仅是对之前学习的电流、磁场等概念的深化，而且为后续学习电磁感应、电磁波等奠定基础。

安培力的研究，有助于学生建立完整的电磁学知识体系，理解电磁现象在实际生活中的应用。

（二）主要内容本文主要介绍安培力的定义、计算公式、左手定则及其应用。

其中，安培力的计算公式涉及电流、磁场强度和导线长度等多个因素，左手定则则用于判断安培力的方向。

通过本节课的学习，学生应能掌握安培力的基本概念，并能够运用左手定则和公式进行简单的计算。

二、说教学目标（一）知识目标1. 掌握安培力的定义，理解安培力与电流、磁场之间的关系。

2. 学会使用左手定则判断安培力的方向。

3. 能够运用安培力计算公式进行简单计算。

（二）能力目标1. 培养学生的实验操作能力，通过实验观察安培力的现象。

2. 提高学生的逻辑思维能力，理解安培力与磁场、电流之间的关系。

3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

（三）情感目标1. 激发学生对电磁学的兴趣，培养探索科学的精神。

2. 增强学生的团队合作意识，培养合作解决问题的能力。

三、说教学重难点（一）重点1. 安培力的定义、计算公式和左手定则。

2. 安培力与电流、磁场之间的关系。

3. 安培力的应用。

（二）难点1. 左手定则的应用，判断安培力的方向。

2. 安培力计算公式的运用，解决实际问题。

3. 实验操作中，观察安培力的现象，分析影响因素。

四、说教法（一）教学方法选择在本节课的教学中，我计划采用以下几种教学方法：1. 启发法：通过提出问题，引导学生思考，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

例如，在引入安培力概念时，我会先提问学生：“电流在磁场中会受到什么样的力？这个力的大小和方向如何确定？”从而引导学生主动探索安培力的相关知识。

2. 问答法：在教学过程中，针对重点和难点内容，设置一系列问题，让学生回答，以检验学生对知识的理解和掌握程度。

高中物理鲁科版选择性必修第二册课件：1.1-安培力及其应用-

【解析】选D。三条导线虽然实际长度不同，但是它们的两端点间的距离相同，即其等效长度相同，所以导线的受力一样大，则D正确，A、B、C错误。
2.如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相同，导线两端点距离均相等，导线中电流均相等，则各图中有关导线所受的安培力的大小的判断正确的是 ( )
A.d图最大
上；故线框所受的安培力为：F=F1+F2=4 N，方向竖直向上，故D正确，A、B、
C错误。
【补偿训练】 1.如图所示，在匀强磁场中放置通有相同电流的三根导线甲、乙、丙，三根导线的形状不同，但每根导线的两端点间的距离相同，且导线均与磁场方向垂直，关于三根导线所受安培力合力大小的比较，下列说法中正确的是 ( ) A.甲导线受力最大 B.乙导线受力最大 C.丙导线受力最大 D.三条导线受力一样大
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时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后根据牛顿第三定律，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
2.解决安培力作用下导体的平衡问题的一般思路：
【典例示范】如图所示，在倾角为α＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m①的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab②与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场③中(导轨与金属棒的电阻不计)。金属导轨是光滑的④，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止⑤，求：(1)金属棒所受到的安培力大小。 (2)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
把整段弯曲导线分为多段直线电流元，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及运动方向

2024年高中物理选修基本概念安培力教案

2024年高中物理选修基本概念安培力教案一、教学内容本节课选自高中物理选修教材第三章第五节，主题为“安培力”。

详细内容包括安培力的定义、计算公式、安培力定律的应用，以及安培力在实践中的具体表现。

二、教学目标1. 让学生了解安培力的基本概念，掌握安培力的计算公式。

2. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。

3. 通过安培力的学习，使学生进一步理解磁场与电流相互作用的物理规律。

三、教学难点与重点重点：安培力的计算公式，安培力定律的应用。

难点：安培力方向的理解，安培力在复杂电流分布中的计算。

四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场发生器、导线、演示用安培力实验装置。

2. 学具：计算器、笔记本、铅笔。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用演示用安培力实验装置，让学生观察电流在磁场中受到力的现象，引发学生对安培力的兴趣。

2. 基本概念讲解（15分钟）介绍安培力的定义，阐述安培力与电流、磁场之间的关系。

3. 例题讲解（10分钟）讲解安培力的计算公式，通过典型例题，演示如何运用安培力解决实际问题。

4. 随堂练习（10分钟）让学生完成教材中的练习题，巩固所学知识。

5. 安培力定律的应用（10分钟）分析安培力定律在实际应用中的例子，如电动机、发电机等。

梳理本节课所学内容，强调重点，解答学生疑问。

七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：已知电流和磁场，求安培力的大小和方向。

（2）应用题：分析电动机中安培力的作用。

2. 答案：（1）安培力大小：F = BILsinθ，其中B为磁场强度，I为电流大小，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角。

（2）安培力方向：根据左手定则判断。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对于安培力的概念和计算公式掌握情况良好，但部分学生对安培力方向的理解仍有困难，需要在课后进行个别辅导。

2. 拓展延伸：引导学生了解安培力在高新技术领域的应用，如磁悬浮列车、磁流体发电机等，激发学生的学习兴趣。

2024年高中物理安培力课件演示文稿

2024年高中物理安培力课件演示文稿一、教学内容本节课选自2024年高中物理教材第四章《电磁感应》第四节《安培力》，内容主要包括：安培力的定义、计算公式及其在实践中的应用。

具体涉及教材的4.4.14.4.3小节，详细内容为安培力定律的推导、安培力的大小与方向判断以及安培力在电流载流子中的应用。

二、教学目标1. 理解并掌握安培力的定义、计算公式及其适用范围。

2. 学会运用安培力解决实际问题，培养解决实际问题的能力。

3. 了解安培力与电流、磁场的关系，提高对电磁感应现象的认识。

三、教学难点与重点教学难点：安培力的大小与方向判断，安培力在实际应用中的计算。

教学重点：安培力的定义，安培力计算公式的推导及其应用。

四、教具与学具准备教具：电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。

学具：笔记本、教材、计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过演示安培力实验，让学生观察电流与磁场作用下的现象，引发学生思考。

2. 知识讲解（15分钟）（1）安培力的定义及计算公式；（2）安培力的大小与方向判断；（3）安培力在电流载流子中的应用。

3. 例题讲解（15分钟）讲解安培力的计算与应用实例，引导学生运用所学知识解决问题。

4. 随堂练习（10分钟）布置与安培力相关的练习题，让学生巩固所学知识。

5. 小组讨论（10分钟）分组讨论安培力在实际生活中的应用，培养学生的团队协作能力。

六、板书设计1. 安培力的定义与计算公式；2. 安培力的大小与方向判断；3. 安培力的应用实例；4. 课堂练习题及答案；5. 拓展问题。

七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流与磁场下的安培力大小与方向。

答案：根据安培力计算公式，结合题目给定的数据，计算出安培力的大小与方向。

2. 作业题目：分析安培力在电机中的应用。

答案：结合电机的工作原理，分析安培力在电机中的关键作用。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解与运用是否到位，教学过程中是否存在不足之处。

《安培力_磁感应强度》说课稿

第三章第三节：《安培力磁感应强度》说课稿一、本节在教材中的地位：磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的建立是本章的重点和难点。

安培力是学习磁电式仪表的工作原理和推导洛仑兹力公式的基础，安培力也是实际应用中很重要的一种力，因此学好本节内容很重要。

二、设计思路：磁感应强度概念的建立从实验观察入手，通过演示实验了解磁场的基本性质，理解通电导线与磁场垂直这一规定的含义，使教学便抽象为具体。

安培力方向的判断让学生在分析实例中自主探究得出，以此培养学生的探究能力和探究意识。

三、教学目标：知识与技能：1、理解磁感应强度B的定义及单位．2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小．3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况．4、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小．5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向。

过程与方法1、通过演示磁场对电流的作用的实验，培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力．2.通过求电流和磁场有夹角时的安培力大小，巩固矢量分解的方法，培养学生运用所学知识解决问题的能力。

3.通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力．情感态度价值观1. 通过介绍特斯拉的事迹，说明科学家之所以能取得辉煌的成就，除了本身所具有的聪明才智外，刻苦勤奋地学习和工作更为重要，鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习，将来为国家做贡献．2.通过观看磁悬浮列车等图片使学生看到物理与现代科技，生产，生活的联系。

四、教学重点：（1）理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，（2）掌握左手定则．五、教学难点：磁感应强度概念的建立，对左手定则的理解．突破方法：以演示实验为突破口，直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验，来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景．。

鲁科版高中物理选修2-1：安培力和电动机

例题
在一直流电动机的气隙中(磁极和电枢之间的区域),磁感应强度为0.8T.假设在匀强磁场中垂直放有400匝电枢导线,电流为10A,导线的有效长度为0.15m,求电枢导线所受的安培力的大小.请在图2-7上标出导线受力方向，并指出线圈的转动方向。
解析：作用在每根导线上的安培力
F = BIl = 0.8创10 0.15N = 1.2N
作用在400根导线上的安培力大小
F总=nF = 400? 1.2N 480N
根据左手定则，线圈受力如图2-8所示，线圈应该顺时针转动。
二、安培力的应用
1、磁电式电仪表
二、安培力的应用
2、动圈式扬声器
二、安培力的应用
3、电动机
3、电动机
3、电动机
谢谢
第1节安培力和电动机
一、安培力——磁场对载流导线的作
用力
探究磁场对通电
导线的作用力
一、安培力——磁场对载流导线的作
用力
探究影响磁场对通电导
线作用力大小的因素
一、安培力——磁场对载流导线的作
用力
磁感应
导线有效
强度
的电流
一、安培力——磁场对载流导线的作用力
左手定则

安培力讲课、说课、实验介绍

讲课人：邱静说课人：杨天静实验介绍：唐芳课题：安培力讲课详稿安培力引入师：我这里有三件东西，一节电池，一个铜线圈和八个磁钢。

同学们动动你们的大脑，怎么才能让线圈转动起来！生：（不说话）师看见各位同学的一脸茫然的样子，那还是让老师为为大家演示一下吧。

仔细观粗老师是怎么组合的，并注意线圈的转向。

生：观察到线圈转动起来了。

师：为什么线圈转动起来了呢？根据以前的学习，我们知道一个物体由静止到运动是状态发生了改变，那物体必定是收到了。

（师生）力的作用。

是的，线圈受到了力的作用，那这是什么力呢？我们没有看见施力物体啊！其实这就是我们今天要学习的“安培力”。

（板书“一、安培力”）新课师：我们将通电导线在磁场中受到的力称为安培力。

（板书：“二、定义：通电导线，磁场，力”）刚才我们看见了线圈旋转起来了，大家还记得线圈的转向吗？生：顺时针。

师：到底是不是呢？我们再看一次。

线圈的确是顺时针旋转，根据这样的现象，我们能不能将线圈的受力方向确定先来呢？生：（用手比划，但不能明确表达）师：大家能把力的方向大致描述出来，可是却不能准确表达。

这个问题也就是我们接下来要学的“安培力的方向”（板书“三、方向”）师：安培力的方向问题在1820年被法国物理学家安培解决，他发现了一种方法名为：左手定则（在“方向”后面板书：——左手定则）师：其具体内容是：让磁感线垂直穿过左手掌心，四指指向电流方向，大拇指垂直于四指并与手掌在同一个平面内所指的方向就是安培力的方向。

大家可再看一下书，理解一下左手定则。

生：（看书）师：为了让大家更加方便理解左手定则，我做了一个左手定则手套。

大家跟着我一起来再一次理解左手定则。

伸出左手，磁感线的方向垂直于掌心向里，四指指向电流方向，这时大拇指方向垂直于四指并与手掌在同一平面内的方向则表示安培力的方向。

师：大家来判断一下下面这样情况下的通电导线所受到的安培力的方向。

首先看第一种情况。

咱们一起来。

师：（结合左手定则手套）磁场垂直于掌心向里，电流方向水平向右，大拇垂直于四指并且和手掌在同一个平面内。

第四节_安培力的应用说课稿

第三章第四节：第四节安培力的应用说课稿一、说教材:本节教材首先讨论安培力应用的重要实例---直流电动机，这里安排的实验探究，比学生在初中进行过的实验有更高的要求。

然后讨论安培力应用的另一个实例---磁电式电表，原理上只要求学生知道是安培力产生的力矩使线圈发生转动，不要求学生了解力矩平衡方程式以及刻度均匀的道理。

根据如上分析，可确定出本节教学的目标：知识与技能：1、通过实验与探究，了解直流电动机的原理。

2、通过观察与思考，了解磁电式电表的原理。

过程与方法：经历探究直流电动机工作原理的过程，认识物理实验在提高直流电动机性能中的作用。

情感态度与价值观：1、通过对安培力规律的探究活动，培养学生尊重事实，实事求是的科学态度。

电动机的工作原理既是重点也是难点。

二、说教法、学法直流电动机和磁电式电表的原理涉及安培力力矩的作用效果，只要求学生知道效果是使线圈发生转动即可，因此，教法上，采取直观、探索、类比和正面导入的启发式教学法。

三、说程序⑴新课引入电动机是利用安培力使通电线圈转动的实例也是将电能转化为机械能的重要装置。

这节课我们通过实验了解直流电动机的原理。

⑵新课教学1、直流电动机完成小实验——让直流电动机动起来.•提出问题让学生思考：•①线圈的转动是怎样产生的?•②线圈的转动体现了能量如何转化?•③怎样才能使线圈持续转动？•④怎样才能改变电动机转速?•⑤怎样才能改变电动机转向?•⑥生活、生产中直流电动机有哪些用途？答：安培力矩的作用使线圈转动，体现了电能向机械能的转化，只要使线圈始终保持固定方向（顺时针或逆时针）的电流，就能使线圈持续转动；改变输入电压可改变转速；改变输入电压的极性可改变电动机转向；主要用在需要调速的设备中，比如无轨电车和电气机车等。

2、磁电式电表观察与思考---请仔细观察课本P84图3-4-3或电表实物.提出问题让学生思考：①线圈的转动是怎样产生的?②线圈为什么不一直转下去？③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?④使用时要特别注意什么?答：安培力矩的作用使线圈转动；因为有螺旋弹簧的反向力矩的阻碍，线圈将停在某个位置上；电流越大，安培力矩也就越大，线圈和指针偏转的角度也就越大。

《安培力及其应用第1课时》示范课教学课件【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】

磁感线穿过手掌心，四指
拇指指向电流的方向
示电流的环绕方向
指向电流的方向
结果
四指弯曲的方向表
拇指指向轴线上磁
拇指指向电流受到的磁场
示磁感线的方向
感线的方向
力的方向
一、安培力
两平行通电直导线间的相互作用
同向电流
结论：
反向电流
反向电流相互排斥，同向电流相互吸引
典题剖析
典题剖析
例.在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误向
左手定则：伸开左手，拇指与其余四指垂直，且都
与手掌处于同一平面内；让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，此时拇指所指的方向即为安培力的方向。
一、安培力
思考1：如果电流方向与磁场方向不垂直，那么安培力方向与什么有关系呢？
答：安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，即总有F⊥I 和F⊥B,即F垂直于B、I决定的平面。
第一章安培力与洛伦兹力
1 安培力及其应用（第1课时）
新课引入
取一段铝箔片，把它折成天桥形状，用胶纸粘牢两端，将U形磁铁横跨过“天桥”放置。由电池向铝箔供电，观察“天桥”的变化；改变电流的方向或调换磁铁的磁极时，“天桥”有什么变化？
一、安培力
1.“天桥”实验中的B、I、F
一、安培力
我们把安培力的方向和磁感应强度 B的方向、电流I的方向画出来，如图，我们来分析三者的方向有什么关系？答：安培力的方向和磁感应强度的方向、电流的方向垂直。
一、安培力
思考2：已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向唯一确定吗？
答：不确定。如上图，θ角可以是不确定的。
一、安培力

第三节探究安培力说课稿

第三节探究安培力说课稿一、说教材:本节教材通过探究安培力的方向和大小的规律，给出了左手定则和磁感应强度的定义。

磁场对电流的安培力宏观表现了磁场力的性质，而磁感应强度则描述了磁场力的性质，是磁学的基本概念。

学好安培力和磁感应强度，既是前面认识磁场的深化，也为下来学习洛伦兹力和直流电动机打下了基础。

至于磁通量，主要为下一章做好知识准备。

根据如上分析，可确定出本节教学的目标：知识与技能：1、通过实验认识安培力。

知道什么是安培力。

会计算匀强磁场中安培力的大小。

2、会判断安培力的方向，知道并能应用左手定则。

3、理解磁感应强度的定义，知道感应强度的单位。

会用磁感应强度的定义式进行有关计算。

4、知道用磁感线的疏密程度可以现象地表示磁感应强度的大小。

知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线是分布均匀的平行直线。

5、知道磁通量的定义，能计算简单情况下的磁通量。

过程与方法：1、经历安培力方向的探究过程，认识科学探究活动在物理学研究中的重要意义。

2、观察探究安培力大小的演示实验，了解物理学的研究方法。

3、了解磁感应强度定义的思路，重温比值定义法。

情感态度与价值观：1、通过对安培力规律的探究活动，培养学生尊重事实，实事求是的科学态度。

重点、难点分析：重点是理解磁感应强度的概念，理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时安培力的大小计算公式。

左手定则既是重点也是难点．磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系也是一个难点．二、说教法、学法通过学生自行实验探究得出安培力方向与电流方向和磁场方向有关，对左手定则的理解可借助墙角（或桌角）帮助学生建立三维坐标空间，再结合练习法使学生掌握左手定则的使用。

教师可通过演示实验法直观教学决定安培力大小的因素，通过启发讲解，帮助学生归纳总结关系式．在上一节的基础上，启发学生回忆电场强度的定义，对比说明引入磁感应强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。

三、说程序1、新课引入：介绍安培在研究磁场对电流作用方面的贡献，激起学生学习安培的研究方法和研究成果的兴趣。

安培力说课文稿

磁场对通电导线的作用——安培力说课稿各位评委老师大家好！我说课的实验内容是《磁场对通电导线的作用——安培力》的探究实验。

下面我将从以下八个方面进行说课：首先根据实验的地位作用、实验特点及课标要求对实验进行分析。

而实验目标是从这三个维度突显：知识技能是掌握安培力的方向和大小的探究；过程与方法注重教师的引导和学生的主动参与，分组实验和演示实验相结合，经历科学探究的基本过程；情感态度价值观维度利用自制教具进行实验探究，重在体验物理源于生活的思想。

本实验的重点是安培力方向与电流方向、磁场方向的关系和安培力的大小与电流大小、通电导线长度、磁场强弱的关系；难点是实验探究方案的设计以及如何实现由定性的分析向直观定量研究的过度。

为了更好的突破重点、解决难点，我采用了教法与学法相结合的多元化方式，让学生在轻松、有趣的课堂中真正成为主人，探索新知。

教学过程环节主要是：先由学生利用导学案做好预习，再根据合理的猜想、交流讨论设计出可行的实验探究方案，并经历科学的探究过程，分析和归纳实验。

接下来我们就探究安培力的方向。

学生预习后作出猜想----安培力的方向可能与电流方向、磁场方向有关，引导学生思考多个因素影响实验时应采用控制变量法进行实验探究。

根据模拟电磁炮发射的原理，采用如图的实验装置，引导学生思考可以根据导体棒的运动来判断安培力的方向和设计出实验探究表格，并按照表格分组完成实验探究。

具体操作请看：闭合开关，观察导体棒的运动情况；保持磁场方向不变，改变电流方向，观察导体棒的运动情况并记录在导学案中；改变磁场的方向，重复实验，完成表格。

完成之后，让学生把每次实验中的电流方向、磁场方向、安培力方向以作图形式画在导学案中，并用橡皮泥代表通电导线的横截面、红色笔芯代表电流、黑色笔芯代表磁场、用完的笔芯代表安培力，其中笔头代表方向呈现立体模型。

这时候让学生仔细观察模型并分组讨论得出这三者之间方向的关系：安培力方向垂直于由电流方向和磁场方向所确定的平面。

2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(鲁科版)教学课件第1章第3节洛伦兹力的应用

式中μ为磁常量,N为螺线管线圈的匝数,I为线圈中电流的大
小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为
磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
高中物理选择性必修第二册
第1章安培力与洛伦兹力
已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数为N,偏转磁场区
域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏
粒子垂直进入匀强磁场
粒子只受洛伦兹力
2、规律：
洛伦兹力充当向心力
mv
Bvq
r
3、重要结论：
m4 2
Bvq
r
2
T
2
T
2 m
Bq
r
mv
Bq
2mEk
Bq
高中物理选择性必修第二册
第1章安培力与洛伦兹力
一、电视显像管中电子束的偏转
如图所示为电视显像管的原理示意图,电子枪发射的电子束不经过磁场时会打在荧光屏正中。
据左手定则可知磁场应垂直纸面向里。
(2)磁场方向应垂直纸面向外。
高中物理选择性必修第二册
第1章安培力与洛伦兹力
电视机显像管的原理
（1）显像管中电子束的运动情况
电子枪发射的电子束(连续的电子)经过电场时做加速运动,再经过偏转磁场做匀速圆周
运动,离开磁场后做匀速直线运动到达荧光屏。
高中物理选择性必修第二册
乙
高中物理选择性必修第二册
第1章安培力与洛伦兹力
3. 电视机显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子
枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧
光屏不同位置上发出荧光而成像。显像管的原理示意图(俯

《安培力及其应用第2课时》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】

应用三：用电流水平“称”安培力（或磁感应强度）
原理分析：设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为m1，右盘的质量为m2，则由等臂天平的平衡条件，有：
m1g＝m2g﹣nBIl
电流方向改变之后，同理可得：
（m+m1）g＝m2g+nBIl
两式相减得：
B＝
三、典例剖析
例1．如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()
解析：导体棒受力分析如图所示
则I＝ ①
F安＝BIL②
F安＝mgtanθ③
由①②③解得
B＝ .
答案：
例3.重量相同、形状不同的线圈中通有大小相同的电流，放在相同的磁场中，用细线悬吊着，在外力F作用处于平衡状态。其中外力F最大的是（）
A． B．
C． D．
解析：导线框中都通有逆时针方向的电流，由左手定则可知，安培力的方向向上；所以外力F等于线框的重力与受到安培力的差，四个导线框质量相等则重力相等，受到安培力小的外力F大。分析可知D图中的有效长度最小，由公式：F＝BIl有效，可知D选项中，外力F最培力作用发生转动。螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。
(2)线圈偏转的角度越大，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大小；根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向。
（3）优缺点：优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。如果希望它测量较大的电流值，就要根据在必修第三册中学到的方法扩大其量程。
在匀强磁场B中，导线中的电流为I，当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，(如图)导线所受安培力F应怎样求解?