2.磁场对电流的作用力

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1、磁场对电流的作用一、教法建议抛砖引玉在本单元教材中，有不少内容是在高二物理课本（第二册、必修）中讲述过的，高三再次学习的主要目的是在原有的基础上进行补充和提高。面对这种情况，我们建议：1．对于下列在高二已经学过的内容，通过阅读→提问→总结的方式进行复习巩固，为增补新知识奠定基础。总结的主要内容：磁场的概念，磁感应强度，磁力线和磁通量，磁现象的电本质，电流的磁场和安培定则，磁场对电流的作用和左手定则，……2．对于下列高三选修教材中增被的内容，要进行重点的阐述，并通过练习以提高学生处理问题的能力。主要内容如下：①“磁感应强度”的文字定义、数学表达和单位关系文字定义

2、：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的“磁感应强度（B）”。数学表达式：单位关系：1特斯拉=1磁感应强度是矢量，的方向指出了该处的磁场方向。②“磁通密度”的概念、性质和单位这项内容是在复习好“磁力线”和“磁通量”的基础上进行的。疏密——反映磁感应强度的大小方向——表示磁感应强度的方向磁力线概念——穿过某一面积的磁力线条数公式——单位——1韦伯=1特斯拉×1米2磁通量由“磁通量”引出“磁通密度”：阐明“磁通密度”与“磁感应强度”是同一个物理量的两个名称。一般来说，在“电工学”中常用“磁

3、通密度”这一技术性的名词；在物理学中较多使用“磁感应强度”这一理论性的名词。③“发培力”的概念、计算和方向在高二物理（第二册、第三章）中只是定性地描述了“通电导线在磁场里要受到力的作用”，但是没有给出这种力的名称和计算公式。在高三物理（第三册、第七章）中对此作了增补，明确地提出了“安培力”这一名词，可以板书形式总结如下：概念——通电导线在磁场中受到的作用力公式——。方向——用“左手定则”判断（注1：我们用表示电流的方向，不同于一般所说的矢量。）（注2：当电流方向与磁感应强度方向垂直时，即q=90°则：F=IlB。）通过解答力、电、磁综合问题，提高学生的分析思维

4、能力。由于高二物理只定性的说明了“磁场对电流的作用”，而没有定量地讲述“安培力”，所以不能要求学生解答有关的计算题。现在高三物理中已经学习了F=IlBsinq，就可以要求学生把力学、电学和磁场的知识联系起来解答有关的综合问题了。指点迷津1．“磁力线”和“电力线”有什么相似点和不同点？磁力线和电力线有以下一些相似点：①磁力线和电力线都是为了形象化地表现磁场或电场的分布情况而引入的一些假想的曲线（有些情况是直线），它们只是为了科研的方便，而不是在场中实际存在的线。②磁力线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小；电力线的疏密程度可以形象地表示电场强度的大小。③磁力

5、线上任一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，也就是跟该点的磁感应强度方向一致；电力线上任一点的切线方向都跟该点的电场方向相同，也就是跟该点的电场强度方向一致。（注：切线是一条直线，它有两个指向，对于磁力线和电力线又是怎样唯一地确定呢？对于磁力线以小磁针静止时北极的指向为磁场方向；对于电力线以正电荷所受电场力的指向为电场方向）。磁力线和电力线的不同点是：磁力线是闭合曲线——在磁体（水磁体或电磁体）的外部磁力线是从极出来进入南极的，在磁体的内部是从南极指向北极的，构成闭合曲线。通电直导线周围的磁力线是同心圆形的。静电场中的电力线有起点和终点——电力线从正电荷发出，

6、终止于负电荷。(注1：对于理想的弧立的正点电荷发出的电力线指向无穷远处；对于理想的弧立的负点电荷则是由无穷远处的电力线终止于负电荷。)（注2：由磁场的变化所产生的涡旋电场，电力线是没有起点和终点的封闭曲线。例如振荡电路发出电磁波的过程就是这种情况。）（注3：磁力线和电力线的其它一些性质由于超出了中学物理的教学范围，不在此讲述了。）2．“电场力“和”磁场力”有什么不同的性质？我们可以从受力对象、力的大小和变化、力的方向判定三个方面来进行说明。①受力对象“电场力”是作用在处于电场中的电荷上的。无论电荷原来是静止的还是运动着的，只要到了电场中都会受到这种力的作用。“

7、磁场力”是一个笼统的概念，具体地说它包括“安培力”和“洛伦兹力”。通电导体在磁场中受到的作用力，叫做“安培力。”未通电的导体不会受到这种力的作用；通电导体的电流方向跟磁场方向平行时也不会受到这种力的作用。运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做“洛伦兹力”。静止的电荷不会受到这种力的作用；电荷的运动方向跟磁场方向平行时也不会受到这种力的作用。②力的大小和变化“电场力”的大小可以用F=qE来计算。电量为q的电荷在匀强电场中所受的电场力F是不变的，在非匀强电场中由于各处的场强E不同，所以电荷在不同位置所受的电场力也随之变化。电场力的大小与电荷的运动状态无关。“安培力”的

8、大小可以用F=IlBsinθ来计算。力