通电导线在磁场中受到的力课件(人教选修3-1)

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1、名师课堂·一点通第三章磁场新知预习·巧设计要点一要点二第4节通电导线在磁场中受到的力创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1．会用左手定则判断安培力的方向，掌握安培力的方向与磁场方向和电流方向的关系。2．掌握匀强磁场中安培力大小的公式，会分析安培力作用下导体的运动情况。3．了解磁电式电流表的构造和原理。[读教材·填要点]1．安培力的方向(1)安培力：通电导线在中受的力。(2)安培力的方向：(左手定则)伸开左手，使拇指与其余四个手指，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从进入，并使四指指向，这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。磁场垂直掌心电

2、流的方向拇指(3)安培力方向的特点：安培力方向与导线、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于导线、磁感应强度决定的平面。[关键一点]安培力的方向与导线垂直，与磁感应强度也垂直，但导线与磁感应强度不一定垂直。ILBILBsinθ3．磁电式电流表(1)磁电式仪表的构造特点：①构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。②特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿方向均匀分布，使线圈平面都与磁场方向，使表盘刻度。半径平行均匀(2)工作原理：如图3－4－1所示是线圈在磁场中受力的示意图。当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，由左手定则知，线圈左右两边所受的安培力的

3、方向相反，于是架在轴上的线圈就要转动，通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，所以，图3－4－1从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。(4)优缺点：优点是灵敏度高，可以测出的电流；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，就要根据上一章的方法扩大其量程。很弱[试身手·夯基础]1．人们把通电导线在磁场中受的力称为________，判断安培力的方向用________。答案

4、：安培力　左手定则2．关于磁电式电流表的以下说法，不正确的是()A．指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线圈所受到的安培力方向是相反的B．通电线圈中的电流越大，电流表指针的偏转角度越大C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，与所处位置无关.解析：游丝形变产生的阻力与安培力引起的动力从转动角度来看二力方向相反。电流表内磁场是均匀辐射磁场，在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁场大小相等方向不同，所以安培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角

5、度越大，因此，选项A、B、D正确，C错。答案：C3．作图：画出如图3－4－2中通电导线所受安培力方向或电流方向。图3－4－2答案：如图所示：4．如图3－4－3所示，在匀强磁场中放有通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求导线所受到的安培力的大小。解析：导线在纸平面内，所以B⊥I，所以F＝BIL。答案：BIL图3－4－31．安培力方向的判断——左手定则(1)在使用左手定则时，一定要让磁感线垂直或斜着进入掌心，切不可把手掌放反了。(2)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。(3)安培定则与左手定则的选取原则：当已知磁感线的方向，要判断产生该磁场的电流方向时

6、，选用安培定则判断电流的方向；当已知导体所受安培力的方向时，用左手定则判断电流的方向。2．安培力大小的计算(1)公式F＝ILB中L指的是“有效长度”。当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；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(如图3－4－4所示)；相应的电流沿L由始端流向末端。图3－4－4[名师点睛](1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向间夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况分析。(2)公式中的L可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”。1．如图3－4－5所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I,ab＝bc＝L，导

7、线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向。图3－4－5[思路点拨]利用F＝ILB可以计算安培力的大小。[解析]法一：ab段所受的安培力大小Fab＝ILB，方向向右，bc段所受的安培力大小Fbc＝ILB，方向向上，所以该导线所受安培力为这两个力的合力，如图所示，F＝ILB，方向沿∠abc的角平分线向上。法二：把导线abc等效成直导线ac，则等效长度ac＝L，故安培力F＝BI·L＝ILB，方向垂直于ac，即沿∠abc的角平分线向上。对安培力公式F＝BILsinθ的正确理解是分析问题的关键。本题中