磁场对通电导线的作用

磁场对通电导线的作用

【知识要点】

一．安培力

1、磁场对电流的作用力叫做安培力。

（1）大小计算：当L∥B时，F= 。

当L⊥B时，F= 。（此时安培力最大）

①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的

长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．

因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．

（2）安培力的方向: 方向判定：左手定则。安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。（注意：B和I间可以有任意夹角）

【学法指导】

一．右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别

右手螺旋定则（安培定则）左手定则

作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向

内容具体

情况

直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中

原因大拇指指向电流的方向

四根手指弯曲方向指向电流的

环绕方向

磁感线穿过手掌心

四指指向电流方向结果

四根手指弯曲方向表示

磁感线的方向

大拇指指向轴线上的磁感线方

向

大拇指指向电流受

到的磁场力的方向

二、判定安培力作用下导体运动方向常用方法有以下四种：

1．电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向．从而判断出整段电流所受作用力方向，最后确定运动方向．

例1．如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极的一端，当线圈内通以图示方

向的电流I时，下列说法中正确的是（）

①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S极一端平移

②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N极一端平移

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

答案：B

例2．如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是（）A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升

C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上

答案：C

2．特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．

3．等效法：环形电流可以等效小磁针，通电螺线管可以等效为条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管．通电螺线管可以等效成多匝的环形电流．

例4．如图所示，水平放置的条形磁铁N极的附近悬挂着一个能自由运动的圆形导线线圈，线圈与条形磁铁处在同一竖直平面内，当线圈中通以图示方向的电流时，从上向下看，线圈将（）

例5．实验表明电流和电流之间也会通过磁场发生相互作用：两条平行的直导线当通以相同方向的电流时，它们相互吸引；当通以相反方向的电流时，它们相互推斥．试解释之．

例6．两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条CD能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD导线将( )

A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB

B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB

C．逆时针方向转动，同时远离导线AB

D．顺时针方向转动，同时远离导线AB

答案：B

4．利用结论法：

（1）两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．

（2）两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．利用这些结论分析，可以事半功倍．

例7．如图所示，在通电长导线的旁边放一个可以自由移动和转动的矩形通电线圈，线圈和导线在同一平面上，它的a、c两边和导线平行．试讨论一下线圈各边的受力情况．线圈在磁场中将怎样运动（远离I方向运动）

【典型例析】

例8．如图1所示，垂直折线abc中通入I的电流。ab=bc=L，折线所在平面与匀强磁感强度B垂直.abc受安培力等效于ac（通有a→c的电流I）所受安培力，即F 1= ，方向

同样由等效电流ac

判定为在纸面内垂直于ac

斜向上，同理可以推知：

i

如图

2所示，半圆形通电导线受安培力F2=

ii 如图3所示，闭合的通电导线框受安培力F3= （；

F=BI·2R；F=0。）

例9、如图所示为一通电直导线，该导线中每米长度内有n个自由电荷，每个自由电

荷的电量均为q，它们的定向移动速率均为v，现加一匀强磁场，磁场方向与导线垂

直，磁感强度为B，则磁场对这条导线上长度为l一段的安培力大小应是（）

A．nqvBl B．nqBl/v C．qBl/nv D．qvBl/n

【基础训练】

1．指出如图所示六种情况中通电导体棒ab所受的各个力的方向与大小．设棒长为l，通电电流为I，磁感强度为B，导体棒光滑．

2．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ．有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示；下图是它的四个侧视图，图

图1图3

图2

中已标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（ ）

3．通电矩形导线框abcd 与无限长通电导线MN 在同一平面内，电流方向如图所示，ab 边与MN 平行，关于 MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（ ）

A 、线框有两条边所受的安培力方向相同；

B 、有两条边所受的安培力大小相同；

C 、线框所受安培力的合力向左；

D 、线框将以ab 边为轴向外转动；

4．如图所示。一个位于xy 平面内的矩形通电线圈只能绕ox 轴转动，线圈的四个边分别与

x 、y 轴平行，线圈中的电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起

来。（ ） A ．方向沿x 轴正向的恒定磁场 B ．方向沿y 轴的正向恒定磁场 C ．方向沿z 轴的正向恒定磁场 D ．方向沿z 轴的正向变化磁

场

5、如图所示，接通电键K 的瞬间，用丝线悬挂于一点，可自由转动的通电直导线AB 将( )

端向上，B 端向下，悬线张力不变； 端向下，B 端向上，悬线张力不变； 端向纸外，B 端向纸内，悬线张力变小； 端向纸内，B 端向纸外，悬线张力变大。

a b c

d

M

N

(双选）6.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放

置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，

欲使导线静止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可

以是( )

A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向上

B.B=mgtan/IL，方向竖直向下

C.B=mg/IL，方向水平向左

D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左

θ

I

3、答案：BC，

4、答案：B；5答案：BC

安培力同步练习

1、在条形磁铁旁边，放一个通有如图所示电流的轻质线圈ａｂｃｄ，则线圈的运动情况是（）

A、ａｂ边转向纸外，ｃｄ转向纸里，同时靠近Ｎ极。

B、ａｂ边转向纸外，ｃｄ转向纸里，同时远离Ｎ极。

C、ａｂ边转向纸里，ｃｄ转向纸外，同时靠近Ｎ极。

D、ａｂ边转向纸里，ｃｄ转向纸外，同时远离Ｎ极。

2. 如图所示，两根垂直纸面平行固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流，沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（）

A. 沿纸面逆时针转动

B. 沿纸面顺时针转动

C. a端转向纸外，b端转向纸里

D. a端转向纸里，b端转向纸外

3. 在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示.每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是（）

A. 甲线最大

B. 乙线最大

C. 丙线最大

D. 三条线一样大

4. 如图所示，匀强磁场对电流I的作用力为F的相互关系（方向关系），正确的是（）

5. 如图所示，一根无限长通有电流为I的直导线旁边放一通电矩形线框，其中电流方向见图所示，直导线和线框在同一平面中，则线框受通电直导线的作用将做以下哪种运动（）

A. 静止不动

B. 向左平动

C. 向下平动

D. 向右平动

6. 如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直，如图所示，电键K闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）

A. 水平向左

B. 水平向右

C. 竖直向下

D. 竖直向上

7. 两条长直导线AB和CD相互垂直，相隔一很小距离，通以如图所示方向的相同电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动并且平动，则CD的运动情况应是（）

A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB

B. 逆时针方向转动，同时离开导线AB

C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB

D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB

8. 在图中，PQ，MN为光滑金属导轨，ab为金属棒，与电源组成闭合电路，该装置在竖直平面内。为使ab静止，可将该装置放在匀强磁场中，其磁场方向应是（）

A. 竖直向上

B. 竖直向下

C. 水平向纸外

D. 水平向纸内

9. 长度为L的直导线通以电流I放在磁感应强度为B的匀强磁场中受到的磁场力为F，则（）

A. F一定和L垂直，不一定和B垂直

B. 当L⊥B时由公式F＝ILB看出F跟B、L、I三者都成正比

C. B一定和F、L都垂直，F和L的夹角可以是任意的

D. 只有当L与B垂直时F才和B垂直

10. 如图所示，矩形通电线框abcd，可绕其中心轴OO'转动，它处在与OO'轴垂直的匀强磁场中，在磁场力作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后（）

A. 线框四边都不受磁场力作用

B. 线框四边都受到指向线框外部的磁场力的作用，但合力为零

C. 线框四边都受到指向线框内部的磁场力的作用，但合力为零

D. 线框的一边受到指向线框外部的磁场力的作用，另一边受到指向线框内部的磁场力的作用，合力为零（）

11. 一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可（）

A. 适当减小磁感应强度

B. 使磁场反向

C. 适当增大电流强度

D. 使电流反向

12. 如图，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）

A. 磁铁对桌面压力减小，仍不受桌面摩擦力作用

B. 磁铁对桌面压力减小，要受到桌面摩擦力作用

C. 磁铁对桌面压力增大，仍不受桌面摩擦力作用

D. 磁铁对桌面压力增大，要受到桌面摩擦力作用

13. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段折成直角的金属导线abc，ab＝bc＝L，导线中通有如图的电流，电流强度为I，磁感应强度为B，要使该导线保持静止不动，应在b点加一多大的力，方向如何（导线所受重力不计）

14. 如图所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨做匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感应强度的大小。

15. 如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为L，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大

16. 如图所示，用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线，悬线与竖直方向成30°

角，若该导线通过的电流为0.2A，导线长度为0.1m。导线质量为0.02kg。

求（1）导线受到的安培力为多大（2）匀强磁场的磁感应强度

【试题答案】 1. A 2. D 3. D 4. A

5. D

6. C

7. A 8. D

9. B

10. B 11. C 12. A

13. BIL F 2=，方向与bc 夹角为ο45斜向上

14. 1.2T

15. mg －BIL cosθ，BIL sinθ 16．略

《磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计 【教材分析】 本节知识是以第一、二节磁场和磁感应强度为基础，并综合运用第三节磁感线的根念，对磁场的力的性质做进一步深入的研究探讨。磁场对通电导线的力的作用不仅与磁感应强度的方向有关，而且与导线中的电流方向有关，如何更清楚地阐明磁场、电流和力三者的空间位置关关系，是理解安培力的矢量性的关键。同时，这节知识的正确理解也为后面的洛仑兹力的有关知识理解打下坚实的基础。 【教学目标】 （一）知识与技能 （1）理解磁感应强度的定义及其物理意义； （2）知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。 能够利用安培力公式和磁感应强度的定义式进行计算； （3）知道磁感线和磁感应强度的关系，知道匀强磁场的特点； （4）熟练应用左手定则判断安培力的方向。 （二）过程与方法 （1）通过观察演示实验，培养学生的观察理解、空间想象能力。 (2) 通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。 （三）情感、态度与价值观 （1）、渗透物理学方法的教育，体会实验在物理学发展中的作用和用比值定义物理量的方法。 （2）、通过一般情况下安培力的公式F=BIL以及F=BIL sinθ使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。 【教学重难点】 教学重点：安培力的大小计算和方向的判定。 教学难点：左手定则 【教学思路】 通过观察演示实验，培养学生的观察理解、空间想象能力。与电场一节对比学习，培养学生类比、推理能力。磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的建立是本节的重点和难点。对于安培力的方向的阐述，着重阐明线线关系和线面关系。

教学方法： -实验观察法、 逻辑推理法、讲解法 【教学器材】 蹄形磁铁多个、水平平行裸 铜线导轨，带夹导线三根，、 电源、开关、铁架台、投影 片，多媒体辅助教学设备【教学过程】 ◆新课导入 （一）复习提问： （1）什么是磁场？ 通电直导线周围的磁场有什么特点？ 环形电流周转的磁场有什么特点？ （2）画出以下几种磁场的磁感线的分布： （二）引入 通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这节课我们对安培力作进一步的讨论。 ◆新课展示： 1、安培力的大小 演示实验：

《磁场对通电导体的作用力》习题1

《磁场对通电导体的作用力》习题 1、关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( ) A、F、 B、I三者必须保持相互垂直 B、F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C、B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D、I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 2、通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( ) A、线框有两条边所受的安培力方向相同 B、线框有两条边所受的安培力大小相等 C、线框所受的安培力的合力方向向左 D、线框所受的安培力的合力方向向右 3、在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线（） A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力 4、关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( ) A、安培力的方向就是该处的磁场方向 B、安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面 C、若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零 D、对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大 5、如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力。 FA＝_______ FB＝_______ FC＝_______ FD＝_______ FE＝_______

6、如图所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上， 导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强 度为B，则AB所受的磁场力的大小为（） A、BIL B、BIdcosθ C、BId/sinθ D、BIdsinθ 7、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯成直 角的金属导线abc，且ab=bc=L0，通有电流I，磁场的磁感应强度为B，若要使该导线静止不动，在b点应该施加一个力F0，则F0的方向为________；B的大小为________。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。

人教版物理选修1-1第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷(新版)

人教版物理选修1-1第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷（新版）姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共31分) 1. （2分）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（） A . 安培力的方向可以不垂直于直导线 B . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C . 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D . 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 【考点】 2. （2分）(2020·日照模拟) 如图所示，用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L．框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，则框架受到安培力的合力的大小和方向为（） A . ，竖直向上 B . ，竖直向上 C . ，竖直向下 D . ，竖直向下 【考点】

3. （2分） (2020高二上·常州月考) 一质量 m、电荷量的﹣q 圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现给圆环一沿杆左上方方向的初速度 v0 ，（取为初速度 v0 正方向）以后的运动过程中圆环运动的速度图像不可能是（） A . B . C . D . 【考点】

4. （2分） (2020高二上·台州月考) 四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站” ，是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达该观测站时将（） A . 竖直向下沿直线射向观测站 B . 与竖直方向稍偏东一些射向观测站 C . 与竖直方向稍偏南一些射向观测站 D . 与竖直方向稍偏西一些射向观测站 【考点】 5. （2分） (2018高二上·固阳期中) 下列说法正确的是（） A . 在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向 B . 根据公式U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比 C . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 D . 一小段通电直导线放在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 【考点】 6. （2分） (2018高二上·鄂尔多斯月考) 在绝缘圆柱体上a、b两位置固定两个金属圆环，当两环通有如图所示电流时， b处金属圆环受到的安培力为F1；若将b处金属圆环平移到c处，它受到的安培力为F2 ．今保持b处金属圆环位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力（）

磁场对通电导体的作用(提高)

磁场对通电导体的作用（提高） 一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！ 学习目标： ●掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 ●掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培 力。 ●知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 重点难点： ●对磁场方向、电流方向和安培力的方向三者关系的理解和运用。 ●安培力大小的计算及应用。 学习策略： ●建立空间位置关系、形成物理图景，是正确理解磁场方向、电流方向和安培力的方向三者关系的重要方法。 ●安培力和力学中的力及电场力一样，同样遵循力学中的有关规律，如遵循力的平行四边形定则，遵循牛顿定律等。 在求解有关问题时思路仍是力学中常用的规律和方法。 二、学习与应用 “凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。 知识回顾——复习 学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？ 回忆磁场的基本知识，回答下列问题： （一）在磁感应强度的定义中对导体在磁场中受到的力F有什么要求？ （二）通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关？ 知识要点——预习和课堂学习 认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补 充填在右栏。

要点一、对安培力的理解 1.安培力 通电导线在 中受到的力称为安培力。 2.安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的 关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1） 安培力的方向总是既与磁场方向_______，又与电流方向______，也就是说 安培力的方向总是垂直于________．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面， 从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力 的具体方向． （2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平 面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁 场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．现把安培力和电场力做如下比较： 内容 力 项目 电场力 安培力 研究对象 点电荷 电流元 受力特点 正电荷受力方向，与_____相同，沿电场线____方向，与负电荷受力方向______ 安培力方向与磁场方向和电流方向都______ 判断方法 结合电场方向和电荷正、负判断 用____手定则判断 注意：若已知B 、I 方向，则由左手定则得F 安的方向被唯一确定；但若已知B （或I ）、F 安的方向，由于B 只要穿过手心即可，则I （或B ）的方向不唯一． 3．安培力的大小 （1）计算公式：F _______= （2）对公式的理解：公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin ) IL =θ，此时 Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin )=θ，此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的一是B 和I 方向问的夹角． 注意： ①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度，而应是 弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方 向沿两端点连线由始端流向末端．

《电工基础》练习及答案( 5.磁场和磁路)

《电工技术基础与技能》复习题 5．磁场和磁路 一、选择题： 1．判断通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（ ） A ．左手定则 B ．右手定则 C ．右手螺旋定则 D ．楞次定律 2．判断磁场对通电导线的作用力的方向用（ ） A ．左手定则 B ．右手定则 C ．右手螺旋定则 D ．安培定则 3．如图所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直放置，它们的圆心位于共同点O ，当通以相同大小的电流时，O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是（ ） A ．2：1 B ．1：1 C ．2：1 D ．1：2 4．铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（ ） A ．略小于1 B ．略大于1 C ．等于1 D ．远大于1 5．如图所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为（ ） A ．垂直向上 B ．垂直向下 C ．水平向左 D ．水平向右 6．如图所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（ ） A ．垂直向上 B ．垂直向下 C ．水平向左 D ．水平向右 选择题3题 选择题5题 选择题6题 7．在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F ，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为（ ） A ．F B ．2 F C ．F 2 D ．F 4 8．如果线圈的形状、匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒质，则线圈内（ ） A ．磁场强度不变，而磁感应强度变化； B ．磁场强度变化，而磁感应强度不变； C ．磁场强度和磁感应强度均不变化； D ．磁场强度和磁感应强度均要改变。 9．下列说法正确的是（ ） A ．一段通电导线，在磁场某处受的磁场力大，则该处的磁感应强度就大； B ．磁感线越密处，磁感应强度越大； C ．通电导线在磁场中受到的力为零，则该处磁感应强度为零； D ．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，放入一面积为S 的线圈，则通过该线圈的磁通 一定为Φ=BS 10．两条导线互相垂直，但相隔一个小的距离，其中一条AB 是固定的，另一条CD 可以自由活动，如右图所示，当按图所示方向给两条导线通入电 流，则导线CD 将（ ） A ．顺时针方向转动，同时靠近导线A B B ．逆时针方向转动，同时靠近导线AB C ．顺时针方向转动，同时离开导线AB D ．逆时针方向转动，同时离开导线AB 11．若一通电直导线在匀强磁场中受到的磁场力为最大，这时 通电直导线与磁感线的夹角为（ ）。 A ．0° B ．90° C ．30° D ．30° 二、填空题： 1．磁场和电场一样，是一种 ，具有 和 的性质。 2．磁感线的方向：在磁体外部由 指向 ；在磁体内部由 指向 。 3．如果在磁场中每一点的磁感应强度大小 ，方向 ，这种磁场叫做匀强磁场。 4．描述磁场的四个物理量是 、 、 、 ；它们的符号分别为 、 、 、 ；它们的国际单位分别是： 、 、 、 。 5．磁极间相互作用的规律是同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 6．载流导线与磁场平行时，导线所受的磁场力为 ；载流导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力为 。 7．如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒质，则线圈内磁场强度将 ，而磁感应强度将 。 8．两根相互平行的直导线中通以相反方向的电流时，它们 ；若通以相同方向的电流，则 。 三、是非题： 1．磁体上的两个极，一个称为N 极，另一个称为S 极，若把磁体截成两段，则一段为N 极，另一段为S 极。（ ） 2．磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。（ ） 3．通电导体周围的磁感应强度只决定于电流的大小和导体的形状，而与媒介质的性质无关。（ ）

通电导线在磁场中受力的典型例题(练习版)

典例1：磁场对通电导线的作用力 典例1：考察概念。下列关于通电直导线在磁场中受磁场力的说法中，正确的是[ ] A．导线所受磁场力的大小只跟磁场的强弱和电流的强弱有关 B．导线所受磁场力的方向可以用左手定则来判定 C．导线所受磁场力的方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系 D．如果导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感应强度一定为零 E安培力的方向可以不垂直于直导线 F安培力的方向总是垂直于磁场的方向 G．安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关 H．将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 典例2：关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是 A. F、B、I三者必须保持相互垂直 B. F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C. B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D. I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 典例3：下列各图中，表示磁场方向、电流方向及导线所受安培力方向的相互关系，其中正确的是（） A. B. C. D.

E. F G H 典例4：如图所示．一边长为L底边，BC的电阻R，是两腰AB、AC的电阻RAB、RAC 的两倍（RBC=2RAB=2RAC）的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流．且已知从B端流人的总电流强度为I，则金属框受到的总磁场力的大小为 A．0 B．BIL C． D．2 BIL 易错训练：如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，匀强磁场的磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为（） A．F=BId B．F=BIdsinθC．F=BId/sinθ D ．F=BIdcosθ 二、安培力作用下的运动 常用方法：等效法、电流元法1、特殊值法2、推论法、转换研究对象法 典例1：如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd（ab、cd在同一条水平直线上）连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方

磁场对通电导体的作用力

磁场对通电导体的作用力

磁场对通电导体的作用力 【学习目标】 1．掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 2．掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培力。 3．知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 【要点梳理】 要点一、对安培力的理解 要点诠释： 1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心． 2．安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场

和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．现把安培力和电场力做如下比较： 内容 力 项目 电场力安培力研究对象点电荷电流元 受力特点正电荷受力方向，与电 场方向相同，沿电场线 切线方向，与负电荷受 力方向相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直 判断方法结合电场方向和电荷 正、负判断用左手定则判断 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F 安 的方

知识讲解_磁场对通电导体的作用力 基础

磁场对通电导体的作用力 编稿：xxx 审稿：xxx 【学习目标】 1．掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 2．掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培力。 3．知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 【要点梳理】 要点一、对安培力的理解 要点诠释： 1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心． 2．安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向． （2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场的方向垂直， 内容 力 项目 电场力 安培力 研究对象 点电荷 电流元 受力特点 正电荷受力方向，与电场方向相同，沿电场线切线方向，与负电荷受力方向相反 安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直 判断方法 结合电场方向和电荷正、负判断 用左手定则判断 安安于B 只要穿过手心即可，则I （或B ）的方向不唯一． 3．安培力的大小 （1）计算公式：F BILsin =θ （2）对公式的理解：公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin )IL =θ，此时Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin )=θ，此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B 和I 方向间的夹角． 注意： ①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端． ②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B 的大小和方向与导体所在处的B 的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的

磁场对通电导线的作用教学设计

目录 一、【教材分析】 (2) 二、【学生分析】 (2) 三、【教学目标】 (3) 五、【教学策略设计】 (4) 六、【教学资源】 (5) 七、【教学流程】 (6) 八、【设计思路】 (7) 九、【创新之处】 (8) 十、【教学反思】 (9) 十一、【教学过程】 (9) 【附录】人教版高中物理选修1-1第二章第三节 (15)

《磁场对通电导线的作用》教学设计【课题】磁场对通电导线的作用 【教学时间】45分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】人教版高中物理选修1-1第二章第三节 一、【教材分析】 本节内容选自人教版高中物理选修1-1第二章第三节的内容，考虑到安培力和磁感应强度密切相关，教材将安培力和磁感应强度归为一节。磁感应强度在磁场一章乃至整个电磁学均占据重要地位，该内容既是对前面“电流的磁场”的扩展，也为后面学习“磁场对运动电荷的作用”做好铺垫。教材设置了多种实验探究,激发学生思考，探究物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中常见现象和科学技术，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从“生活走向物理，物理走向社会”的新课程理念。 二、【学生分析】 1、学生的知识基础：通过前面的学习，学生已经学习了电场、电流 的磁场等基础知识，知道关于场的研究方法。 2、学生的心理特点：学生具有较强的直观感性思维，对物理实验操 作有极大兴趣，而且有强烈的探究欲望及浓厚的学习情趣和兴趣。

3、学生的认知困难：学生在八年级学习过电动机概念，但对电动机 的转动原理还不够了解，对探究方法和环节把握也不够成熟，并且学生的思维处于从形象思维向抽象思维的过渡阶段，因此在教学中需要丰富的感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。在教学中，教师可以为学生呈现出生动直观的实验现象，列举学生熟悉的生活实例，通过多媒体展示有关现象，以便更好的帮助学生理解所学知识。 三、【教学目标】 1、知识与技能 （1）掌握安培力概念，并通过实验探究得出安培力的计算公式和磁感应强度的定义。 （2）了解安培力的原理在生活中的应用。 2、过程与方法 （1）通过实验演示，培养学生总结归纳的能力。 （2）经历探究学习的过程，学习了类比分析的思维方法。 3、情感态度与价值观 （1）通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦。 （2）了解科学的发现需要勤奋努力，还需要严谨的科学态度。 （3）培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。四、【教学重点与难点】

【导学案】第4节 通电导线在磁场中受到的力 Word版含解析

第4节通电导线在磁场中受到的力 1.磁场对通电导线的作用力称为安培力，安培力的方向由左手定 则判定。 2．安培力的大小为：F＝ILB，当磁感应强度与导线方向成θ角 时，F＝ILB sin θ。 3．磁电式电流表的工作原理利用了安培力与电流的关系，所测电 流越大时，电流表指针偏转角度越大，根据指针偏转的方向可知 电流的方向。

一、安培力的方向 1．安培力：通电导线在磁场中受的力。 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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。 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I所决定的平面。 二、安培力的大小 1．垂直于磁场B放置、长为L的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝ILB。 2．当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，公式F＝ILB sin_θ。 三、磁电式电流表 1．原理 安培力与电流的关系。 2．构造 磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴。如图所示。 3．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半径方向，使线圈平面都与磁场方向平行，从而使表盘刻度均匀。 4．工作原理 如图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，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。 5．优缺点 优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。 1．自主思考——判一判 (1)安培力的方向与磁感应强度的方向相同。(×) (2)安培力的方向与磁感应强度的方向垂直。(√) (3)应用左手定则时，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向。(√) (4)通电导线在磁场中不一定受安培力。(√) (5)一通电导线放在磁场中某处不受安培力，该处的磁感应强度不一定是零。(√) (6)若磁场一定，导线的长度和电流也一定的情况下，导线平行于磁场时，安培力最大，垂直于磁场时，安培力最小。(×) 2．合作探究——议一议 (1)如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用， 在什么情况下两条直导线相互吸引，什么情况下两条直导线相互排斥？ 提示：每一条通电直导线均处在另一直导线电流产生的磁场中，根据 安培定则可判断出直线电流产生的磁场的方向，再根据左手定则可判断出 每一条通电直导线所受的安培力，由此可知，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。 (2)在磁场越强的地方通电导体受到的安培力一定越大吗？ 提示：不一定，通电导体受安培力的大小与B、I、L及θ有关，当θ＝0°(B∥I)时，无

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力 【教材分析】 安培力的方向和大小是本节重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者的空间关系是本节难点。安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向度垂直，但电流方向与磁感应强度方向可以任意角度；当电流方向与磁感应强度方向垂直时，安培力最大。对此学生常常混淆。另外，空间想象能力对本节的学习至关重要。要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图、剖面图，需要一定量的训练巩固。 【教学目标】 (一)知识与技能 1．知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断——左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题。 2．会用安培力公式F＝BIL解答有关问题．知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL。 3．了解磁电式电流表的内部构造的原理。 (二)过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的空间想象能力。 (三)情感态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法．并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。 教学重点难点 重点：安培力的方向确定和大小的计算。 难点：左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用)。 教学用具 磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。 【设计思想】 整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”，结合实验探究总结磁场对通电导线作用力的规律，把规律的得出过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表：

17 18版第3章第1节磁场中的通电导线

第 1 页第1节磁场中的通电导线 知识脉络 1.知道左手定则，会用左手定则判断安培力的方向．(重点、难点) 2.知道影响安培力大小的因素会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算．(重点) 3.了解线圈在磁场中的运动情况，知道电动机的工作原理．(重点) 安培力方向的判定 [先填空] 1．定义：通电导线在磁场中受到的作用力． 2．方向：用左手定则判断

左手定则：伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向．[再判断] 1．当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．(×) 2．已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．(×) 3．只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．(√) [后思考] 安培力的方向与通电直导线方向、磁感应强度的方向有什么关系？ 【提示】与导线方向、磁感应强度方向都垂直． 第 2 页1．安培力的方向既与磁场方向垂直．又与电流方向垂直．但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面． 2．当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个方向，就可以判断第三者的方向． 3．当不能确定磁场方向和电流方向垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一． 1．下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是() 【解析】由于B、D所示的电流方向与磁场方向平行故不受安培力，A、C所示电流方向与磁场方向垂直，受安培力作用，A、C正确． 【答案】AC

人教版高中物理选修1-1《磁场对通电导线的作用》教案1

磁场对通电导线的作用(1) [教学目标] 1．物理知识方面： （1）知道磁场对电流有力的作用 （2）知道磁场对电流的作用力大小与磁场强弱、导线中电流的大小、通电导线在磁场中的长度及电流与磁场方向的夹角有关。 （3）知道磁场对电流的作用力方向与磁场和电流的方向有关，并掌握判定幸亏力方向的左手定则。 2．培养学生能力方面 引导学生注意实验条件，观察实现现象，归纳实验结果，培养他们的观察能力和由实验总结出物理规律的能力。 [教学重点] 左手定则及其应用 [教学难点] 引导学生观察实验现象，归纳实验结果 [教学工具] 铁架台（带两个铁夹、铁棒）、蹄形磁铁（两个）、学生电源（1台）、电键、滑线变阻器、吊线的金属棒、导线若干。 [教学过程] 一、引入新课 通过前两节的学习，我们知道：磁体的周围存在着磁场，磁场对放入其中的磁（体）极有力的作用 磁体电流磁体 电流的周围也存在磁场，磁场对电流是否有力的作用呢？下面就让我们用实验来回答这个问题。 二、授新课 实验装置见课本图3-16 实验1：现象：左动（由学生讲） 通电导线受向左的磁场力 说明：磁场对电流有力的作用 ）磁场力最大。 条件：通电导线I与磁场B方向垂直（I⊥B，F 最大 1、磁场对电流的作用力的大小与哪些因素有关？（影响磁场对电流作用力的大小方向的因素） a是不是放入磁场中的电流一定会受到磁场力的作用呢？下面让我们再来看一个演示实验2：实验条件：通电导线I与磁场B方向平行（I∥=0）现象：不动，通电导体不受磁场力，磁场力最小。 B，F 最小 如果通电导线跟磁场方向既不垂直也不平行而成任一角度，磁场对电流有

作用力，但作用力比互相垂直的情形要小。[（I∧B）θ，0°<θ<90°，F 最小

2019-2020学年人教版九年级物理《磁场对通电导线的作用》实验专项练习(解析版)

《磁场对通电导线的作用》实验专项练习 一、实验探究题 1.如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探 究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表： 变阻器的作用是______。 (2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与______有关，比较实验 ______，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。 (3)小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法 是______。 (4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为 了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的______。 2.如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线ab中有某方向电流通 过时，它受到的磁场力方向向右。 (1)如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向______。 (2)如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线ab受力方向______。 (3)若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab的受力方向______。 (4)此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与______和______方向有关。 3.小明将直导线挂在铁架台上，如图甲所示。 (1)给直导线通电，直导线向左运动，这说明______对通电直导线有力的作用；只 对调电源正负极接线，通电直导线会向______运动。 (2)为了增强磁体的磁性，换用如图乙所示的电磁铁，该磁铁的P端是______极。 (3)去掉电源，在A、B两点间接上电流计，向右平移直导线，电流计指针发生偏转， 这个现象的应用是______。

4.小明利用下列各图研究电磁联系的知识： (1)用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”时，轻质导体棒AB是 ______(选填“铁棒”或“铝棒”) (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所 处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是______，这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力； (3)小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住， 放入磁场中(如图丙所示)。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线______(选填“平行”或“垂直”)； 为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是______。 (4)将电源和开关换成小量程电流表，缓慢转动线圈，发现电流表的指针左右摆动， 说明线圈在磁场中转动时产生了______(直流/交流)电。根据此原理可制成______机。 5.小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验． (1)在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向 左运动，这说明______对通电导体有力的作用．若只对调电源正负极接线，金属棒ab会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与______有关． (2)物理课后，小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池 正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来．柱形物的材料应具有较好的导电性和______性． 6.如图甲所示，小明在“探究感应电流产生条件”的实验中．

磁场对通电导线的作用力教案

一、教学目标： 1、知识与能力： （1）知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小F=BIL ；电 流方向与磁场方向夹角为θ时，安培力F=BILsinθ。 （2）会用左手定则熟练地判定安培力的方向。 （3）知道电流表的基本构造，知道电流表测电流大小和方向的基本原理，了解电流表的基本特点。 2、过程与方法： （1）通过学生自己探索磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力。 （2）通过左手定则的学习，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力。 （3）通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生解决实际问题的能力。 3、情感与价值观： （1）通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力还需要严谨细致的科学态度。 （2）通过演示实验及电流表原理的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、教材分析： 关于安培力这一重要内容，需要强调： 电流方向与磁场方向平行时，安培力具有最小值；电流方向与磁场方向垂直时，安培力具有最大值，其方向可用左手定则判断。 三、重点、难点及解决办法 1、重点 （1）掌握左手定则。 （2）理解磁场对电流的作用大小的决定因素，掌握电流与磁场夹角为θ时，安培力大小为F=BILsinθ。 2、难点：对左手定则的理解及其实际应用 3、解决方法 以学生实验为突破口，引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键、电动机模型各1个，电池2个，导线数条

第1节 磁场中的通电导线

第1节 磁场中的通电导线 1.知道通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力． 2.知道影响安培力大小和方向的因素．知道左手定则和安培力大小的计算公式．能用左手定则判断安培力的方向，能计算在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时安培力的大小．(重点＋难点) 3.了解线圈在磁场中的运动情况，以及磁电式仪表的工作原理和电动机的工作原理． 一、会动的导线 1．安培力定义：通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力． 2．安培力方向：可以用左手定则来判定，伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向． 3．安培力的大小 (1)实验表明，如图所示．通电导线所受的安培力大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向导线的长度有关． (2)进一步实验研究表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积． (3)公式表达：F ＝BIl ． (4)从安培力的角度给出磁感应强度的定义：B ＝F Il ． 有人根据公式B ＝F Il 认为“磁感应强度B 与F 成正比，与Il 成反比”这种观点对吗？ 提示：不对．某点的磁感应强度由磁场本身决定．公式B ＝F Il 只是反映了数值关系. 4.两根通电导线之间的相互作用力：两同向电流间的安培力是吸引力，两反向电流间的安培力是排斥力． 二、会动的线圈

1．通电线圈在磁场中会转动：线圈与磁场平行放置，当线圈通有电流时，与磁场垂直的两个边会受到安培力作用，根据左手定则判断知，两个力方向相反，使线圈绕中心轴转动．2．如图所示，磁电式电流计就是根据这一原理制成的．第一个磁电式电流计是安培制作的，由此实现了电流的定量测量． 三、揭开电动机旋转的奥秘 线圈要不间断地转下去，在转过与磁场方向垂直的位置后，就要改变线圈中的电流方向，能够改变电流方向的装置就是换向器，与电源相连接的金属片是电刷，如图所示． 电动机转动的部分(如线圈)叫转子，固定不动的部分(如永久磁铁和电动机的外壳)叫定子． 对安培力的理解和方向判断 安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向． 1．由左手定则可判定F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直，即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．在判断时，首先确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向． 2．若已知B、I方向，安培力的方向唯一确定；但若已知B(或I)与安培力的方向，I(或B)的方向不唯一． 3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行． 命题视角1对安培力F＝BIL的理解 在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，为研究安培力与电流大小的关系，实验时应保持不变的物理量是() A．只有电流 B．只有磁感应强度 C．只有导线在磁场中的长度 D．磁感应强度和导线在磁场中的长度

磁场对通电导线的作用Word版

磁场对通电导线的作用 【知识要点】 一．安培力 1、磁场对电流的作用力叫做安培力。 （1）大小计算：当L∥B时，F= 。 当L⊥B时，F= 。（此时安培力最大） ①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的 长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端． 因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场． （2）安培力的方向: 方向判定：左手定则。安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。（注意：B和I间可以有任意夹角） 【学法指导】 一．右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别 右手螺旋定则（安培定则）左手定则 作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向 内容具体 情况 直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中 原因大拇指指向电流的方向 四根手指弯曲方向指向电流的 环绕方向 磁感线穿过手掌心 四指指向电流方向结果 四根手指弯曲方向表示 磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁感线方 向 大拇指指向电流受 到的磁场力的方向 二、判定安培力作用下导体运动方向常用方法有以下四种： 1．电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向．从而判断出整段电流所受作用力方向，最后确定运动方向． 例1．如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极的一端，当线圈内通以图示方 向的电流I时，下列说法中正确的是（） ①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S极一端平移 ②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N极一端平移 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案：B 例2．如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是（）A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上