高三第一轮复习教案磁场对通电直导线的作用力--安培力

《高三第一轮复习教案磁场对通电直导线的作用力--安培力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高考第一轮复习物理第2节磁场对通电直导线的作用——安培力-5-高考第一轮复习物理考纲剖析掌握通电直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力大小计算和方向判断。能处理通电直导线在磁场中的平衡和加速运动的有关问题。了解磁电式电流表的工作原理。知识归类一、安培力1.磁场对电流的作用力叫安培力，其大小由B=导出，即F=BIL。式中的F、B、L要相互垂直。2.安培力的方向可由左手定则判定，注意安培力垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流的方向，那么，大拇指所指

2、的方向就是通电导线所受安培力的方向．3.由于题目中给出的常是立体图，又涉及到F、I、B之间的方向关系，因此应具有较好的空间想象力，要善于把立体图改画成易于分析的平面图形。二、磁电式电流表的工作原理图1NS图11—2—1电流表的构造主要包括：蹄形磁铁、圆柱形铁芯、线圈、螺旋弹簧和指针。碲形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的。如图11—2—1表示，这样不管通电导线处于什么角度，它的平面均与磁感线平行。从而保证受到的磁力矩不随转动角度的变化而变化，始终有：M=nBIS(n为线圈的匝数)。当线圈转动到某一角度时，磁力矩与弹簧产生的阻力矩M′相等时，线圈就停止转动

3、，此时指针（指针随线圈一起转动）就停在某处，指向一定的读数：I=。由于M′与转动的角度θ成正比，所以电流越大，偏转角就越大，θ与电流I成正比。因通电线圈中的电流方向的改变时，指针（或线圈）偏转的方向随之改变，故根据电流表指针偏转方向可判定电路中电流的方向。×××××××××××××××××××××abcBII图11—2—2课堂互动例1如图11—2—2所示，垂直折线abc中通入电流I，ab=bc=L,折线所在的平面与匀强磁场的磁感应强度B垂直。abc所受的安培力为多少？【剖析】折线abc的有效长度为L，所以折线abc所受abcFBII×××××××××××××××

4、××××××的安培力为F=BIL，方向如图所示。在线提示因F=BIL是由B=导出，所以应用时要注意：（1）B与L垂直；（2）L是有效长度；（3）B并非一定为匀强磁场，但它应该是L所在处的磁感应强度。acbdIINM左右图11—2—3[联想发散]（1998年全国高考试题）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11—2—3所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相同C.线框所受安培力的合力朝左D.线框有两条边所受的安培力等于零【剖析】无

5、限长通电直导线MN在空间激发磁场，其磁场方向可以用安培定则来判断，在矩形线框四条边上各个点的磁场方向都垂直纸面向里，而磁感应强度大小不等。ab边上的磁感应强度要比cd边上的大.磁场作用于ab边的安培力比作用于cd边的安培力大，而且ab边所受安培力方向向左，cd边所受安培力方向向右；磁场作用于bc、ad边上的安培力大小相等方向相反。因此选项A、D错误，B、C选项正确。[深化拓展]IABNS图11—2—4能定性判断通电直导线产生的磁场方向和磁感应强度大小的变化规律，并在此基础上能判断磁场对通电矩形线框各条边的安培力方向和比较各条边所受到的安培力大小。例2如图11—2

6、—4所示，把一通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线中通过图示方向的电流I时，试判断导线的运动情况。【剖析】本题可采用电流元分析法：先判断导线AB所在处的磁场方向，磁感应强度B在A端有垂直AB向上的分量，用左手定则判断导线A端受到垂直纸面向外的安培力，同理可判断导线B-5-高考第一轮复习物理端受到的安培力垂直纸面向里。在安培力力矩的作用下，从上往下看导线将顺时针转动。若导线可以自由移动的话，在转动的同时还受到磁铁的吸引，此点可以用特殊位置分析法，导线转动90o后电流方向垂直纸面向外，用左手定则可以判断导线所受的安培力是向下的。IABNS

7、图15—2—5[联想发散1]如图11—2—5所示把一通电直导线AB固定放在蹄形磁铁磁极的正下方，蹄形磁铁用细线悬挂，蹄形磁铁可以自由转动，当导线中通有图示方向的电流I时，试判断蹄形磁铁的运动情况。【剖析】依据电流元分析法和牛顿第三定律可知，从上向下看，蹄形磁铁绕悬点顺时针旋转。或将蹄形磁铁等效看成小磁针，利用安培定则可判定。NSI图15—2—6[联想发散2]如图11—2—6所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电流时，线圈将怎样运动？【剖析】判断通电线圈在条形磁铁的磁场力作用下的运动情况常用等

8、效分析法，即可将环形电流