课件编号2340930

3.3 探究安培力 学案

日期:2024-06-16 科目:物理 类型:高中学案 查看:12次 大小:284944Byte 来源:二一课件通
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探究,安培,学案
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学案2 探究安培力 [学习目标定位] 1.知道安培力的概念,会用左手定则判断安培力的方向,会用公式F=BIL计算安培力的大小.2.理解磁感应强度的定义,掌握磁感应强度的方向.3.知道匀强磁场以及匀强磁场的磁感线分布特点.4.知道磁通量的概念,会根据公式Φ=BS计算磁通量. 磁场对电流的作用力称为安培力.法国物理学家安培首先总结出磁场对电流的作用力遵循的规律. 一、安培力的方向 通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. 二、安培力大小 1.磁感应强度 (1)物理学规定,当通电导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫做磁感应强度,用B表示,则B=. (2)磁感应强度B是矢量,其方向为该处的磁场方向,单位是特斯拉,符号是T. (3)匀强磁场:磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场.距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内中间部分的磁场均是匀强磁场. 2.安培力 在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,电流所受安培力F=BIL. 三、磁通量 1.磁感应强度B与面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示,则有Φ=BS,其中S为平面垂直磁场方向的面积. 2.磁通量的单位是韦伯,符号是Wb,1 Wb=1_T·m2. 一、安培力的方向 [问题设计] 1.在如图1所示的实验中,上下交换磁极的位置,用以改变磁场方向,导线受力的方向是否改变?这个实验说明安培力的方向与什么因素有关? 图1 答案 力的方向改变 与磁场方向有关 2.改变导线中电流的方向,导线受力的方向是否改变?这个实验说明安培力的方向与什么因素有关? 答案 力的方向改变 与电流方向有关 [要点提炼] 1.安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系可以用左手定则判断. 2.不论磁场方向和电流方向是否垂直,安培力的方向既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,即总垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面. 3.判断电流、磁场方向用安培(右手螺旋)定则,确定通电导体在磁场中的受力方向用左手定则. 二、安培力的大小 [要点提炼] 1.对磁感应强度的理解 (1)磁感应强度的定义式为B=,是反映磁场性质的物理量,是由磁场自身决定的,与是否引入电流、引入的电流是否受力及受力大小无关. (2)磁感应强度的方向是该处磁场的方向,而不是电流受力F的方向. (3)公式B=成立的条件是电流I与磁场垂直. 2.磁感应强度与磁感线的关系:磁感线上每一点的切线方向都与该点磁感应强度的方向一致,磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小. 3.匀强磁场:磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场. 4.安培力大小的公式表述:(1)当B与I垂直时,F=BIL.(2)当B与I成θ角时,F=BILsin θ,θ是B与I的夹角.(3)当B与I平行时F=0. 5.当导线与磁场垂直时,弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度(如图2所示);相应的电流沿L由始端流向末端. 图2 [延伸思考] 如图3所示,导线与磁场方向的夹角为θ时,如何计算导线受力的大小? 图3 答案 将B分解到平行导线方向和垂直导线方向的分量,分别研究B的两个分量对导线的作用,可得出F=ILBsin θ. 三、磁通量 [问题设计] 在磁场中放一面积为S的线框,怎样放置才能使穿过线框的磁感线条数最多?放置方式相同时,磁场强弱不同,穿过线框的磁感线条数是否相同? 答案 垂直磁场方向放置 不相同 [要点提炼] 1.磁通量的定义式:Φ=BS,适用条件:磁场是匀强磁场,且磁场方向与平面垂直. 2.当平面与磁场方向不垂直时,穿过平面的磁通量可用 ... ...

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