磁場對電流的作用教案

時間：2024-09-25 13:58:04 教案我要投稿

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磁場對電流的作用教案

　　作為一名教師，可能需要進行教案編寫工作，教案是保證教學取得成功、提高教學質(zhì)量的基本條件。寫教案需要注意哪些格式呢？下面是小編為大家整理的磁場對電流的作用教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。

磁場對電流的作用教案

磁場對電流的作用教案1

　　基礎(chǔ)知識梳理：

　　一、磁場對通電直導線的作用安培力

　　1、大小：在勻強磁場中，當導線方向與磁場方向一致時F安= ;當導線方向與磁場垂直時，F(xiàn)安= 。

　　2、方向：用定則判定。

　　3、注意：F安=BIL的適用條件：①一般只適用于勻強磁場;②L③如果是彎曲的通電導線，則L是指有效長度，它等于導線兩端點所連直線的長度(如圖所示)，相應的電流方向沿L由始端流向末端.

　　二、安培力的應用

　　(一)、安培力作用下物體的運動方向的判斷

　　1、電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向。

　　2、特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運動方向。

　　3、等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。

　　4、利用結(jié)論法：①兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相互 ;，反向電流相互 ;②兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。利用這些結(jié)論分析，可以事半功倍.

　　(二).處理相關(guān)安培力問題時要注意圖形的變換

　　安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直.有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問題，如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速解題。

　　典型例題：

　　1、通電導線或線圈在安培力作用小的平動和轉(zhuǎn)動問

　　[例1](1) 如圖，把輕質(zhì)線圈用細線掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當線圈內(nèi)通過圖示方向的電流時，線圈將怎樣運動?_________________

　　(2)如圖所示，有一根豎直長直通電導線和一個通電三角形金屬框處在同一平面，直導線和ab平行，當長直導線內(nèi)通以向上的電流時，若不計重力，則三角形金屬框架將會( )

　　A、水平向左運動 B、水平向上運動 C、處于靜止狀態(tài) D、會發(fā)生轉(zhuǎn)動

　　[例2] 、一矩形通電線框abcd,可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動,它處在與OO垂直的勻強磁場中(如圖).在磁場作用下線框開始轉(zhuǎn)動,最后靜止在平衡位置.則平衡后：( )

　　A.線框四邊都不受磁場的作用力.

　　B.線框四邊受到指向線框外部的.磁場作用力,但合力為零.

　　C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

　　D.線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力,另一對邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

　　2、安培力參與的動力學的問題

　　[例3] 、如圖所示，通電導體棒AC靜止于水平軌道上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，勻強磁場的磁感強度為B，方向和軌道平面成角。求軌道受到AC棒的壓力和摩擦力各多大。

　　[例4]如圖所示，電源電動勢E=2V，內(nèi)阻r=0.5 ，豎直導軌電阻可以忽略不計，金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg，R=0.5，它與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.4，有效長度為l=0.2m，靠在導軌的外面，為使金屬棒不滑動，應加一與紙面成30與棒垂直且向里的磁場，問：

　　(1)此磁場是斜向上還是斜向下?

　　(2)B的范圍是多少?

　　[例5]如圖所示，一個密度=9g/cm3、橫截面積S=10mm2的金屬環(huán)，處于徑向?qū)ΨQ方向發(fā)散的磁場中，環(huán)上各處的磁感應強度為B=0. 35 T，若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=10 A，并保持△t=0. 2 s，試分析：環(huán)將做什么運動?運動的距離是多少?(不計空氣阻力，g= 10 m/s2)

磁場對電流的作用教案2

　　(一)教學目的

　　1.知道磁場對通電導體有作用力。

　　2.知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)，改變電流方向或改變磁感線方向，導體的受力方向隨著改變。

　　3.知道通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的道理。

　　4.知道通電導體和通電線圈在磁場中受力而運動，是消耗了電能，得到了機械能。

　　5.培養(yǎng)學生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。

　　(二)教具

　　小型直流電動機一臺，學生用電源一臺，大蹄形磁鐵一塊，干電池一節(jié)，用鋁箔自制的圓筒一根(粗細、長短與鉛筆差不多)，兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接)，支架(吊鋁箔筒用)，如課本圖12-10的掛圖，線圈(參見圖12-2)，抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。

　　(三)教學過程

　　1.引入新課

　　本章主要研究電能；第一節(jié)和第二節(jié)我們研究了獲得電能的原理和方法，第三節(jié)我們研究了電能的輸送。電能輸送到用電單位，要使用電能，這就涉及到用電器，以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器，今天我們要研究另一種用電器--電動機。

　　出示電動機，給它通電，學生看到電動機轉(zhuǎn)動，提高了學習興趣。

　　提問：電動機是根據(jù)什么原理工作的呢？

　　講述：要回答這個問題，還得請同學們回憶一下奧斯特實驗的發(fā)現(xiàn)--電流周圍存在磁場，電流通過它產(chǎn)生的磁場對磁體施加作用力(如電流通過它的磁場使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動)。根據(jù)物體間力的作用是相互的，電流對磁體施加力時，磁體也應該對電流有力的作用。下面我們通過實驗來研究這個推斷。

　　2.進行新課

　　(1)通電導體在磁場里受到力的作用

　　板書課題：〈第四節(jié) 磁場對電流的作用〉

　　介紹實驗裝置，將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上，使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場中(參見課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導體是因為鋁箔筒輕，受力后容易運動，以便我們觀察。

　　演示實驗1：用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時短路)，讓學生觀察鋁箔筒的運動情況，并回答小黑板上的題1：給靜止在磁場中的鋁箔筒通電時，鋁箔筒會_____，這說明_____。

　　板書：〈1.通電導體在磁場中受到力的作用�！�

　　(2)通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)

　　教師說明：下面我們進一步研究通電導體在磁場里的受力方向與哪些因素有關(guān)。

　　演示實驗2：先使電流方向相反，再使磁感線方向相反，讓學生觀察鋁箔筒運動后回答小黑板上的題2：保持磁感線方向不變，交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向，鋁箔筒運動方向會______，這說明______。保持鋁箔筒中電流方向不變，交換磁極以改變磁感線方向，鋁箔筒運動方向會______，這說明______。

　　歸納實驗2的`結(jié)論并板書：〈2.通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)�！�

　　(3)磁場對通電線圈的作用

　　提問：應用上面的實驗結(jié)論，我們來分析一個問題：如果把直導線彎成線圈，放入磁場中并通電，它的受力情況是怎樣的呢？

　　出示方框線圈在磁場中的直觀模型(磁極用兩堆書代替)，并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時，圖中還沒有標出受力方向)。

　　引導學生分析：通電時，圖甲中ab邊和cd邊都在磁場中，都要受力，因為電流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提問：你們想想看，線圈會怎樣運動呢？

　　演示實驗3：將電動機上的電刷、換向器拆下(實質(zhì)是線圈)后通過，讓學生觀察線圈的運動情況。

　　教師指明：線圈轉(zhuǎn)動正是因為兩條邊受力方向相反，邊說邊在掛圖上標明ab和cd邊的受力方向。

　　提問：線圈為什么會停下來呢？

　　利用模型和掛圖分析：在甲圖位置時，兩邊受力方向相反，但不在一條直線上，所以線圈會轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)動到乙圖位置時，兩邊受力方向相反，且在同一直線上，線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。

　　板書結(jié)論：〈3.通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，到平衡位置時靜止�！�

　　(4)討論

　　①教材中的"想想議議"。

　�、谛『诎迳系念}3：通電導體在磁場中受力而運動是消耗了______能，得到了______能。

　　3.小結(jié)：板書的四條結(jié)論。

　　4.作業(yè)(思考題)：電動機就是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的道理工作的。但實際制成電動機時，還有些問題需要我們解決，比如：通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動，而實際電動機要能連續(xù)轉(zhuǎn)動，這個問題同學們先思考，下節(jié)我們研究。

　　(四)說明

　　1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直，這一點不能從實驗直接得到(因為運動方向并不一定是受力方向)，且與后面學習聯(lián)系不大，本教案沒講這一點。

　　2.教案最后的思考題是為下節(jié)學習作準備。

磁場對電流的作用教案3

　　課前預習

　　一、安培力

　　1．磁場對通電導線的作用力叫做___○1____．

　　2.大小：（1）當導線與勻強磁場方向________○2_____時，安培力最大為F=_____○3_____.

　　（2）當導線與勻強磁場方向_____○4________時，安培力最小為F=____○5______.

　　(3) 當導線與勻強磁場方向斜交時，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。

　　3．方向：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場中，讓磁感線___○10____，并使伸開的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的__○12___方向．

　　二、磁電式電流表

　　1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.

　　2．蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應強度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測電流的方向。

　　3、磁電式儀表的優(yōu)點是____○18________,可以測很弱的電流，缺點是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。

　　課前預習答案

　　○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高

　　重難點解讀

　　一、對安培力的認識

　　1、安培力的性質(zhì)：

　　安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質(zhì)力。

　　2、安培力的作用點：

　　安培力是導體中通有電流而受到的力，與導體的中心位置無關(guān)，因此安培力的作用點在導體的幾何中心上，這是因為電流始終流過導體的所有部分。

　　3、安培力的方向：

　�。�1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導體在磁場中的受力方向。

　�。�2）F、B、I三者間方向關(guān)系：已知B、I的方向（B、I不平行時），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。

　�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。只要兩導線不是互相垂直的`，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當兩導線互相垂直時，用左手定則判定。

　　4、安培力的大�。�

　�。�1）安培力的計算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場B與直導體L之間的夾角。

　�。�2）當θ＝90°時，導體與磁場垂直，安培力最大Fm＝BIL；當θ＝0°時，導體與磁場平行，安培力為零。

　�。�3）F＝BILsinθ要求L上各點處磁感應強度相等，故該公式一般只適用于勻強磁場。

　�。�4）安培力大小的特點：①不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

　　二、通電導線或線圈在安培力作用下的運動判斷方法

　�。�1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向.

　�。�2）特殊位置分析法：把通電導體轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運動方向.

　�。�3）等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立。

　�。�4）轉(zhuǎn)換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向.

　　典題精講

　　題型一、安培力的方向

　　例1、電視機顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？

　　解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）。

　　答案：向左偏轉(zhuǎn)

　　規(guī)律總結(jié)：安培力方向的判定方法：

　�。�1）用左手定則。

　　（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）。

　�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。

　　題型二、安培力的大小

　　例2、如圖，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且。流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力

　　A. 方向沿紙面向上，大小為

　　B. 方向沿紙面向上，大小為

　　C. 方向沿紙面向下，大小為

　　D. 方向沿紙面向下，大小為

　　解析：該導線可以用a和d之間的直導線長為來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。

　　答案：A

　　規(guī)律總結(jié)：應用F=BILsinθ來計算時，F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

　　題型三、通電導線或線圈在安培力作用下的運動

　　例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對水平面的壓力將會＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對磁鐵的摩擦力大小為＿＿。

　　解析：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導線的那一條（如圖中細虛線所示），可看出導線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導線中的電流是同向電流，所以互相吸引。

　　答案：減小零

　　規(guī)律總結(jié)：分析通電導線或線圈在安培力作用下的運動常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法，（3）等效法，（4）轉(zhuǎn)換研究對象法

　　題型四、安培力作用下的導體的平衡問題

　　例4、水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問：

　　(1)當ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？

　　(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

　　解析：從b向a看側(cè)視圖如圖所示．

　　(1)水平方向：F＝FAsin θ①

　　豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②

　　又 FA＝BIL＝BERL③

　　聯(lián)立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F(xiàn)＝BLEsin θR.

　　(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg

　　Bmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右．

　　答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

　　規(guī)律總結(jié)：對于這類問題的求解思路：

　�。�1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖

　�。�2）對物體受力分析，要注意安培力方向的確定

　　（3）根據(jù)平衡條件或物體的運動狀態(tài)列出方程

　�。�4）解方程求解并驗證結(jié)果

　　鞏固拓展

　　1. 如圖，長為的直導線拆成邊長相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為，當在該導線中通以電流強度為的電流時，該形通電導線受到的安培力大小為

　�。ˋ）0 （B）0.5 （C）（D）

　　答案：C

　　解析：導線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導線收到的安培力大小為。選C。

　　本題考查安培力大小的計算。

　　2．．一段長0.2 m，通過2.5 A電流的直導線，關(guān)于在磁感應強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況，正確的是( )

　　A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N

　　B．如果F＝0，B也一定為零

　　C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N

　　D．如果F有最大值時，通電導線一定與B平行

　　答案：C

　　解析：當導線與磁場方向垂直放置時，F(xiàn)＝BIL，力最大，當導線與磁場方向平行放置時，F(xiàn)＝0，當導線與磁場方向成任意其他角度放置時，0

　　3. 首先對電磁作用力進行研究的是法國科學家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實驗中如果想增大導體棒AB擺動的幅度，可能的操作是( )

　　A．把磁鐵的N極和S極換過來

　　B．減小通過導體棒的電流強度I

　　C．把接入電路的導線從②、③兩條換成①、④兩條

　　D．更換磁性較小的磁鐵

　　答案：C

　　解析：安培力的大小與磁場強弱成正比，與電流強度成正比，與導線的長度成正比，C正確．

　　4. 一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( )

　　A．磁鐵對桌面的壓力減小

　　B．磁鐵對桌面的壓力增大

　　C．磁鐵受到向右的摩擦力

　　D．磁鐵受到向左的摩擦力

　　答案：AD

　　解析：如右圖所示．對導體棒，通電后，由左手定則，導體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上方，所以在通電的一瞬時，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．

　　5．.質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的平行導軌上，導軌寬度為d，桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ.有電流時ab恰好在導軌上靜止，如圖右所示.，下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖，標出了四種不同的勻強磁場方向，其中桿與導軌間摩擦力可能為零的是

　　A.①② B.③④ C.①③ D.②④

　　答案： A

　　解析： ①中通電導體桿受到水平向右的安培力，細桿所受的摩擦力可能為零.②中導電細桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導電細桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導電細桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零.故①②正確，選A.

　　6．如圖所示，兩根無限長的平行導線a和b水平放置，兩導線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當加一個垂直于a、b所在平面的勻強磁場B時；導線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場B以前相比較( )

　　A．b也恰好不再受安培力的作用

　　B．b受的安培力小于原來安培力的2倍，方向豎直向上

　　C．b受的安培力等于原來安培力的2倍，方向豎直向下

　　D．b受的安培力小于原來安培力的大小，方向豎直向下

　　答案：D

　　解析：當a不受安培力時，Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應強度為零，此時判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來�。蔬x項D正確．

　　7．如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導線a、b和c，各導線中的電流大小相同，其中a、c導線中的電流方向垂直紙面向外，b導線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導線都受到另外兩根導線對它的安培力作用，則關(guān)于每根導線所受安培力的合力，以下說法中正確的是( )

　　A．導線a所受合力方向水平向右

　　B．導線c所受合力方向水平向右

　　C．導線c所受合力方向水平向左

　　D．導線b所受合力方向水平向左

　　答案：B

　　解析：首先用安培定則判定導線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然后用左手定則判定導線的受力方向．可以確定B是正確的．

　　8．如圖所示，在空間有三根相同的導線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運動情況是______.

　　答案：兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心

　　解析：根據(jù)通電直導線周圍磁場的特點，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力.

　　9．如圖所示，長為L、質(zhì)量為m的兩導體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時，a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B的大小為 .

　　答案：

　　解析：由安培定則和左手定則可判知導體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程：

　　mgsin45°=Fcos45°，即

　　mg=F=BIL 可得B＝ .

　　10．一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與線框平面垂直.在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示.開始時線框處于平衡狀態(tài)，令磁場反向，磁感強度的大小仍為B，線框達到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______，方向______.

　　答案：；位移的方向向下

　　解析：設(shè)線圈的質(zhì)量為m，當通以圖示電流時，彈簧的伸長量為x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以kx1=mg-nBIl.當電流反向時，線框達到新的平衡，彈簧的伸長量為x2，由平衡條件可知

　　kx2=mg+nBIl.

　　所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

　　所以Δx=

　　電流反向后，彈簧的伸長是x2＞x1，位移的方向應向下.

磁場對電流的作用教案4

　　目標：

　　1．通過演示實驗，確認磁場對電流有力的作用。

　　2．了解通電導體在磁場中受到力的方向跟哪些因素有關(guān)。

　　3．通過演示實驗，知道矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。

　　4．知道直流電動機的構(gòu)造及工作原理，了解換向器的作用。

　　5．通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題能力。激發(fā)學生探究自然規(guī)律的興趣。

　　教學重點：磁場對電流的.作用；通電導體在磁場中的受力方向與什么有關(guān)

　　教學難點：磁場對通電線圈的作用分析；直流電動機換向器的作用分析

　　教學過程：

　　一、預習交流：

　　1．磁場對電流有的作用。力的方向與和有關(guān)。

　　2．直流電動機的構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。

　　3．直流電動機通電轉(zhuǎn)動時，

　　工作原理：________________________________。

　　能量轉(zhuǎn)化：________________________________。

　　平衡位置是指_____________________________________________________。

　　轉(zhuǎn)向跟________________和________________有關(guān)。

　　轉(zhuǎn)速跟________________和________________有關(guān)。

　　二、互動突破：

　　活動一：觀察磁場對通電直導線的作用

　�。�1）如圖所示組裝實驗器材。

　�。�2）給直導線通電，會發(fā)現(xiàn)直導線。

　�。�3）磁場方向不變，改變直導線中的電流方向，會發(fā)現(xiàn)直導線。

　�。�4）電流方向不變，改變磁場方向，會發(fā)現(xiàn)直導線。

　　實驗表明：磁場對電流，力的方向與和有關(guān)。

　　活動二：觀察磁場對通電線圈的作用

　　觀察與思考：用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場，如圖所示。閉合開關(guān)，觀察到的現(xiàn)象是：

　　通電線圈（能/不能）在磁場中轉(zhuǎn)動；

　　通電線圈（能/不能）在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。

　　活動三：怎樣才能使通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動？

　�。�1）信息快遞：

　　通電線圈的平面與磁感線垂直時，線圈受到磁場的作用力是一對，這個位置稱為。

　　（2）分析：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，如果立即改變______________________，那么通電線圈就能在磁場力的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。完成這一任務的裝置就是____________。它的作用是________________________________________________________________。

　�。�3）直流電動機的工作原理是，它工作時將能轉(zhuǎn)化為能。

　　三、當堂評價：

　　完成“WWW”

　　四、總結(jié)提高：

　　五、當堂訓練：

　　1．通電導體在磁場中受到力的作用，受力的方向跟和有關(guān)．如果這兩者其中之一的方向改變，則力的方向；如果這兩者的方向同時改變，則力的方向______。

　　2．電動機是利用______________________的原理制成的．電動機工作時主要是把______能轉(zhuǎn)化為_________能．直流電動機是用定期改變線圈中的電流方向，從而使電動機能夠連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動．

　　3．下列設(shè)備中沒有使用電動機的是（）

　　A．電風扇、收錄機 B．空調(diào)器、計算機

　　C．電冰箱、微波爐 D．電話機、電視機

　　4．通電導體在磁場里所受力的方向（）

　　A．跟電流方向和磁感線方向有關(guān) B．只跟電流方向有關(guān)，跟磁感線方向無關(guān)

　　C．只跟磁感線方向有關(guān)，跟電流方向無關(guān) D．跟電流方向和磁感線方向都無關(guān)

　　5．電動機的作用是：

磁場對電流的作用教案5

　　一、教學目標

　　1、掌握磁場對電流作用的計算方法。

　　2、掌握左手定則。

　　二、重點、難點分析

　　1、重點是在掌握磁感應強度定義的基礎(chǔ)上，掌握磁場對電流作用的計算方法，并能熟練地運用左手定則判斷通電導線受到的磁場力的方向。

　　2、計算磁場力時，對通電導線在磁場中的不同空間位置，正確地運用不同的三角函數(shù)和題目提供的方位角來計算是難點。

　　三、主要教學過程

　�。ㄒ唬┮胄抡n

　　復習提問：

　　1、磁感應強度是由什么決定的？

　　答：磁感應強度是由產(chǎn)生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。

　　2、磁感應強度的定義式是什么？

　　3、磁感應強度的定義式在什么條件下才成立？

　　成立。

　　4、垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導線長L=1cm，通電電流強度I=10A，若它所受的磁場力F=5N，求（1）該磁場的磁感應強度B是多少？（2）若導線平行磁場方向。

　　答：因通電導線垂直磁場方向放入勻強磁場，所以根據(jù)磁感應強度的定義式

　　5、若上題中通電導線平行磁場方向放入該磁場中，那么磁場的磁感應強度是多大？通電導線受到的'磁場力是多少？

　　答：當電流仍為I=10A，L‖B時，該處磁感應強度不變，仍為B=0。5T，而通電導線所受磁場力F為零。

　�。ǘ┙虒W過程設(shè)計

　　1、磁場對電流的作用（板書）

　　我們已經(jīng)了解到通電直導線垂直磁場方向放入磁場，它將受到磁場力的作用，根據(jù)磁感應強度的定義式可以得出：

　　F=BIL

　　當通電導線平行磁場方向放入磁場中，它所受的磁場力為零�？磥磉\用F=BIL來計算磁場對電流的作用力的大小是有條件的，必須滿足L⊥B。

　　磁場力方向的確定，由左手定則來判斷。

　　提問：如果通電導線與磁感應強度的夾角為θ時，如圖1所示磁場力的大小是多少？怎樣計算？

　　讓學生討論得出正確的結(jié)果。

　　我們已知，當L⊥B時，通電導線受磁場力，F(xiàn)=BIL，而當L∥B時F=0，啟發(fā)學生將B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥，因平行L的B∥對導線作用力為零，所以實際上磁場B對導線L的作用力就是它的垂直分量B⊥對導線的作用力，如圖2所示。即

　　F＝ILB⊥=ILBsinθ

　　磁場對電流的作用力——安培力（板書）

　　大�。篎=ILBsinθ（θ是L、B間夾角）

　　方向：由左手定則確定。

　　黑板上演算題：下列圖3中的通電導線長均為L=20cm，通電電流強度均為I=5A，它們放入磁感應強度均為B=0。8T的勻強磁場中，求它們所受磁場力（安培力）。

　　讓五個同學上黑板上做，其他同學在課堂練習本上做，若有做錯的，講明錯在哪兒，正確解應是多少，并把判斷和描述磁場力方向的方法再給學生講解一下（如圖4示）。

　　例1、兩根平行輸電線，其上的電流反向，試畫出它們之間的相互作用力。

　　分析：如圖5所示，A、B兩根輸電線，電流方向相反。通電導線B處在通電導線A產(chǎn)生的磁場中，受到A產(chǎn)生的磁場的磁場力作用；通電導線A處在通電導線B產(chǎn)生的磁場中，受到B產(chǎn)生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導線B在導線A處的磁場方向BB，再用左手定則確定通電導線A受到的磁場力FA的方向；同理，再用安培定則先確定通電導線A在導線B處的磁場方向BA，再用左手定則確定通電導線B受到的磁場力FB的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導線間存在的相互作用力是斥力。

　　完成上述分析，可以讓同學在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導線間的相互作用力，自己得出同向電流的兩根平行導線間存在的相互作用是引力。

　　例2、斜角為θ=30°的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源，滑軌間距為L=10厘米，將一個質(zhì)量為m=30g，電阻R=0。5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖6，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大小是多少？

　　解：合上開關(guān)S后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律

　　金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg1和滑輪支持力N的作用，因軌道光滑，二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡，根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面向上，如圖7所示，由進一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反：

　　F—mgsinθ=0……①

　　又F=BIL代入①得BIL=mgsinθ

　�。ㄈ┱n堂小結(jié)

　　1、當通電直導線垂直磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力，F(xiàn)=BIL；當通電直導線平行磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力為零。

　　2、當通電直導線在磁場中，導線與磁場方向間的夾角為θ時，通電導線受到磁場的安培力F=ILBsinθ。

　　3、磁場對通電直導線的安培力的方向，用左手定則來判斷。（其內(nèi)容在書中p、226）

　　課外作業(yè)：物理第三冊（選修）p、227練習二。