2019-2020年高中物理《3.3 探究安培力（2课时）》教案 粤教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理《3.3探究安培力（2课时）》教案粤教版选修3-11、磁感应强度B.（1）定义：物理学规定，当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度，符号为B。（2）公式：（该导体与磁场方向垂直）。对于磁场中某处来说，通电导线在该处受的磁场力F与通电电流I和导线长度L（有效长度）乘积的比值是一个恒量，它与电流和导线长度均无关。在磁场中不同位置，这个比值可能各不相同。因此，这个比值反映了磁场的强弱。（3）单位：特斯拉（T），此单位是一个导出单位，在物理学上规定1T=1N/

2、（A·m）.（4）方向：磁感应强度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即为该处磁场方向。我们规定：小磁针在磁场中静止时北极（N极）的指向为该点磁场方向，或者说小磁针在磁场中北极（N极）的受力方向（小磁针可以不处于静止状态）为该点的磁场方向。（5）物理意义：描述该点磁场的强弱和方向，反映磁场本身性质。（6）磁感线与磁感应强度：磁感线是一种为了形象描述磁场强弱和方向而假想的线，磁感线上各点的切线方向即为该点的磁感应强度方向，磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小。（7）矢标性：磁感应强度B是矢量，它可以根据平行四边形定则进行合成或分解。若空间存在

3、几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为，则（矢量和）.2、安培力：（1）安培力的方向：①左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。②安培力F的方向与B和I构成的平面垂直，需注意：B与I这两者的方向可以不垂直。③对于一些运动不便分析的情况，可利用牛顿第三定律，先分析导体在磁体磁场中所受的安培力，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。（2）安培力的大小：①公式F=BIL中L指的是“有效长度”。当B

4、与I垂直时，F最大，F=BIL，当B与I平行时，F=0.②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，相应的电流沿L的始端流向末端。（如图）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××③若磁场与电流成θ角时，如下图所示，可以将磁感应强度B分解成B1=Bcosθ和B2=Bsinθ，而B1对电流是没有作用的。所以，F=B2IL=BILsinθ.有效长度特别提醒：（Ⅰ）公式F=BILsinθ中θ是B与I的夹角

5、，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析。（Ⅱ）公式F=BILsinθ中的Lsinθ也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”。（Ⅲ）用此公式计算安培力的适用范围：匀强磁场。（Ⅳ）由公式F=BILsinθ可以知道，当B与I的方向垂直时安培力最大；当B与I的方向平行时，安培力为零。（3）安培力作用下物体运动方向的判断方法见专题一（P）。（4）安培力作用下的平衡问题见专题二（P）3、磁通量Φ.（1）定义：一个与磁场垂直的平面的面积S与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个平面的磁通量，用字母Φ表示。当磁场与某平面垂直时，磁通量Φ=BS。（2

6、）单位：韦伯（Wb），1Wb=1T·m2，是一个导出单位。（3）物理意义：可以从某种程度上认为，磁通量的大小可以从穿过某平面S的磁感线的条数来判断，条数越多，磁通量越大，反之越小。所以可以认为磁通量其实就是穿过平面S的磁感线条数。Φ=BScosθ（4）磁通密度：由于，这表示磁感应强度B在数值上等于穿过垂直磁感应强度的单位面积上的磁通量，因此磁感应强度又被称为磁通密度。（5）有关磁通量的几个需要注意的问题：①定义式Φ=BS中的面积S为有效面积（如右图所示）.定义式Φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积，即为有效面积。如果平面与磁场方

7、向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⊥，代入到Φ=BS⊥中计算，应避免硬套公式Φ=BSsinθ或Φ=BScosθ。②磁通量与线圈的匝数无关.从磁通量的物理意义上可以看出，穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定的，与匝数无关。只要n匝线圈的面积相同，放置情况也相同，n匝线圈与单匝线圈的磁通量相同。也就是说磁通量大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化是△Φ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响。③磁通量与净磁感线.若规定磁感线从面的某个方向穿入时，穿过该面的磁通量为正，则磁感线从反方向穿出时，磁通量就为负，

8、磁通量是正、反两面穿入的磁通量的代数和，也就是说，磁通量其实是穿过某平面的净磁感线条数。