2022年高中物理 磁場對通電導(dǎo)線的作用力教案 新人教版

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1、2022年高中物理 磁場對通電導(dǎo)線的作用力教案 新人教版 【教學(xué)目標(biāo)】 1．知道什么是安培力。 2．知道左手定則的內(nèi)容，會用左手定則熟練地判定安培力方向，并會用它解答有關(guān)問題。 3、會用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問題。 重點(diǎn)：左手定則的運(yùn)用 難點(diǎn)：安培力的方向確定和大小的計(jì)算。 【自主預(yù)習(xí)】 1、安培力的方向既跟________方向垂直，又跟__________方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于_________________________所在的平面. 2、如何判斷安培力的方向呢？ 左手定則：伸開_____手，使大拇指跟其余四個(gè)手指_________，并

2、且跟手掌在__________內(nèi)，把手放人______場中，讓磁感線_________穿入手心，并使伸開的四指指向__________方向，那么，___ _____所指的方向，就是________________________的方向． 3、安培力的大小 通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L）和磁場（B）方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大小：______________，此時(shí)電流受的安培力___________。 兩種特例：即F = ILB(I___B)和F = 0(I____B)。 4、磁電式電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.（最基本的是___和___

3、） 5、電流表的工作原理是____________________________________。 【典型例題】 一、安培力方向的判斷 【例1】 如圖3－4－6所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F＝0，可能達(dá)到要求的方法是(　　) A．加水平向右的磁場　　　　　B．加水平向左的磁場 C．加垂直紙面向里的磁場 D．加垂直紙面向外的磁場 二、安培力的大小 【例2】 一根長為0.2 m、電流為2 A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場中，受到磁場力的大小可能是(　　) A．0.4 N　　 B

4、．0.2 N　　 C．0.1 N　　 D．0 三、 安培力的計(jì)算 【例3】如圖1所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并在豎直向上的磁場中，一根質(zhì)量為3.6 kg、有效長度為2 m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5 A時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流增大到8 A時(shí)，金屬棒能獲得2 m/s2的加速度．則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？ 拓展：導(dǎo)體棒在磁場中受到幾個(gè)力的作用？當(dāng)金屬棒中的電流為5 A時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)，可以得到什么結(jié)論？什么力產(chǎn)生了加速度？ 四、安培力作用下物體的平衡問題 【例4】如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R，放置在與水平面夾角

5、為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電池內(nèi)阻不計(jì)，問：若導(dǎo)線光滑，電源電動(dòng)勢E多大才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上? 五、安培力作用下物體的運(yùn)動(dòng)問題 【例5】．如圖7所示，兩個(gè)完全相同的線圈套在一水平光滑絕緣圓柱上，但能自由移動(dòng)，若兩線圈內(nèi)通以大小不等的同向電流，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．都繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng) B．以不等的加速度相向運(yùn)動(dòng) C．以相等的加速度相向運(yùn)動(dòng) D．以相等的加速度相背運(yùn)動(dòng) 【課后練習(xí)】 1．關(guān)于磁場對通電直導(dǎo)線的作用力(安培力)，下列說法中正確的是(　　) A．通電直導(dǎo)

6、線在磁場中一定受到安培力的作用 B．通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向一定跟磁場的方向垂直 C．通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向一定跟電流的方向垂直 D．通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向垂直于由B和I所確定的平面 2.在圖中，標(biāo)出了磁場的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是(　　) 3.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖3－4－7所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線A受到水平向________的安培力作用．當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向______

7、． 4．如圖5所示，在勻強(qiáng)磁場B中，一根粗細(xì)均勻的通電導(dǎo)線置于水平桌面上，此時(shí)導(dǎo)線對桌面有壓力作用，要使導(dǎo)線對桌面的壓力為零，下列措施中可行的是(　　) A．增大電流強(qiáng)度　　　　　　B．減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 C．使電流反向 D．使磁場反向 5．如圖6所示，A為一水平放置的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖中所示，當(dāng)圓盤沿圖中所示方向高速繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向是(　　) A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向里 D．水平向外 6.如

8、下所示的四個(gè)圖中，磁感線方向或平行紙面或垂直紙面，平行于紙面的導(dǎo)體ab中通有a→b的電流，當(dāng)將ab導(dǎo)體以a端為軸，從圖示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°角(始終在紙面內(nèi))的過程中，通電導(dǎo)體所受安培力方向不發(fā)生變化的是(　　) 7.把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它下端剛好跟杯中的水銀面接觸，并使它組成如圖8所示的電路．當(dāng)開關(guān)S接通后將看到的現(xiàn)象是(　　) A．彈簧向上收縮 B．彈簧被拉長 C．彈簧上下跳動(dòng) D．彈簧仍靜止不動(dòng) 8．如圖9中①②③所示，在勻強(qiáng)磁場中，有三個(gè)通電線圈處于如下圖中所示的位置，則(　　) A．三個(gè)線圈都可以繞OO′

9、軸轉(zhuǎn)動(dòng) B．只有②中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng) C．只有①②中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．只有②③中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng) 10.在傾角為α的光滑斜面上，置一通有電流I，長為L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖11所示，試問：(1)欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向． (2)欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向． 11．如圖12所示，導(dǎo)軌間的距離L＝0.5 m，B＝2 T，ab棒的質(zhì)量m＝1 kg，物塊重G＝3 N，ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，電源的電動(dòng)勢E＝10 V，r＝0.1 Ω，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，ab棒電阻也不計(jì)，問R的取值范圍怎樣時(shí)棒處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10 m/s2)