安培力 磁感应强度.doc

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1、教学内容：第二节安培力磁感应强度【基础知识精讲】1.磁感应强度定义：在磁场中引入一小段通电直导线并垂直于磁场方向放入时，导线所在处磁感应强度为B=，方向沿该处磁场方向.磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场区域为匀强磁场.2.安培力安培力大小：当电流与磁场方向平行时，安培力F＝0；当电流与磁场方向垂直时，安培力F＝BIL；安培力方向：(1)明确安培力(F)垂直于磁场(B)和电流(I)所确定的平面，即F⊥B，F⊥I.但B与I间可以为任意角.(2)根据左手定则确定安培力方向.3.通电导线在磁场中的受力情况与

2、通电导线在磁场中取向的关系：(1)通电导线与磁场平行时，不管导线中的电流方向与磁场方向相同还是相反，通电导线都不受磁场力作用.(2)通电导线与磁场垂直时，受到磁场的作用力最大F＝BIL，磁场力的方向由左手定则判定.(3)一般情况，通电导线与磁场方向间的夹角为θ，这时可有两种处理办法：第一，把磁感应强度矢量B分解成平行于导线方向的分量B1和垂直于导线方向的分量B2，磁场力与B1无关，F＝B2IL，由图(甲)可知B2＝Bsinθ，所以F＝BILsinθ；第二，通电导线在垂直于磁场方向上的投影长度为L′=L

3、sinθ，把这个投影长度称作“有效长度”，它决定磁场力的大小F＝BIL′＝BILsinθ，如图(乙).4.根据安培力公式，长度为L、通过电流I的直导线在磁场中受到的最大磁场力和I，L的乘积IL成正比，乘积IL增大时F随之增大，IL减小时，F也减小，但比值＝B保持不变.显然，这个不变的比值反映了磁场自身的强弱特性.物理学中把B称作磁场的磁感应强度，它的国际单位是特斯拉(T).不难看出，1T＝1N/A·m.【重点难点解析】重点：1.理解磁感应强度的定义，安培力的定义.且两者均为矢量.2.熟练运用左手定则判

4、断通电导体在磁场中受到的磁场力.难点：1.当通电导体的方向与磁场方向不垂直时，F＝BILsinα，其中α为电流的流向与磁感应方向的夹角.2.安培力的方向总垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.【难题巧解点拨】例1关于匀强磁场，下列说法中正确的是()A.在匀强磁场中，磁感应强度的大小处处相等B.导线的长度相等，通过的电流强度相等，则导线在匀强磁场中受到的磁场力处处相等C.在匀强磁场中，互相平行的相等面积里通过的磁感线的条数都相同D.某一区域里，磁感应强度的大小处处相等，这个区域叫做匀强磁场解析在磁场的某

5、一区域里，如果各处的磁感应强度大小相等、方向相同，则这个区域里的磁场叫匀强磁场.只强调大小相同，还不构成匀强磁场的条件，所以D错.是匀强磁场，则磁感应强度处处相等，所以A对.在匀强磁场中，虽然通电导线的长度相等，通过的电流相等，但如果导线摆放的方向不同，受到的磁场力也不相等，所以B错.匀强磁场中磁感线是疏密均匀的，彼此平行的，任意两个相互平行、面积相等的面内磁感线的条数一定相同，所以C对.正确的选项是A、C.评注要深刻地理解匀强磁场的概念，以及它的磁感线的表示方式，这是解题的关键.例2粗细均匀的直导线

6、ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好在水平位置(如图).已知ab的质量m＝10g，ab的长度l＝60cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T.(1)要使两根弹簧能处于自然状态，即不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流?(2)如导线中有从a到b方向的、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x＝1mm，求弹簧的劲度系数.(3)当由b到a方向通过0.2A的电流时，两根弹簧被拉长多少?(取g＝9.6m/s2＝9.6N/kg)解析(1)只有ab受到的磁场力

7、方向竖直向上且等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态.根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流强度的大小由mg＝BIL求得I＝＝＝0.4(A)(2)导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同埋ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为BIL+2k△x＝mg可得弹簧的劲度系数k＝＝＝24(N/m)(3)当电流方向由b向a时，ab所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为2k△x′＝mg+BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度△x′＝＝＝0.003(m)【

8、课本难题解答】课本第149页(2)当两根导线中通过相同方向的电流时，根据安培定则和右手定则可得：I1的磁场B1对I2的安培力为F2，I2的磁场B2对I2的安培力为F1，所以两导线相互吸引(图甲).当两根导线中通以相反方向的电流时，根据安培定则和右手定则可得：I1的磁场B1对I2的安培力为F2，I2的磁场B2对I1的安培力为F1，所以两导线相互排斥(图乙).(6)根据公式F＝ILB可知I＝＝A≈3.1A.根据左手定则可判定电流的方向由b流向a.【命题趋势分