6.1探究磁场对电流的作用 — 鲁科版高中物理选修3-1学案

6.1探究磁场对电流的作用 学案 学习目标： 1．会用控制变量法探究安培力与磁感应强度B、电流I、导线长度l与放置方位的关系． 2.理解安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向. 3.理解影响安培力大小和方向的因素；理解左手定则和安培力大小的计算公式。 4.知道磁电式电流表的基本构造及工作原理． 基础知识： 一、科学探究——安培力 (1)安培力：物理学将磁场对电流的作用力称为安培力． (2)大小：垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为F＝ILB.当磁感应强度B的方向与导线的方向平行时，导线受力为0.当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，导线受力为F＝ILBsin_θ. (3)安培力的方向 通电导线在磁场中所受安培力的方向，与导线、磁感应强度的方向都垂直，它的方向可用左手定则判定：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．(如图) 二、安培力就在你身边 (1)电流计的构造：圆柱形铁芯固定于蹄形磁铁两极间，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝． (2)电流计的原理：当被测电流流入线圈时，线圈受安培力作用而转动，线圈的转动使游丝扭转形变，并对线圈的转动产生阻碍．当安培力产生的转动与游丝形变产生的阻碍达到平衡时，指针便停留在某一刻度．电流越大，安培力越大，指针偏转越大． 重难点理解： 一、安培力的大小 1．安培力大小的计算公式F＝ILBsin_θ，θ为磁感应强度方向与导线方向的夹角． (1)当θ＝90°，即B与I垂直时，F＝ILB； (2)当θ＝0°即B与I平行时，F＝0. 2．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4所示)；相应的电流沿L由始端流向末端． 规律总结　1.当磁场方向与电流方向垂直时安培力F＝ILB，如果磁场方向和电流方向 不垂直，公式应变为F＝ILB⊥，B⊥是B在垂直于电流方向的分量． 2．如果通电导线是弯曲的，则要用其等效长度代入公式计算． 3．如果是非匀强磁场，原则上把通电导线分为很短的电流元，对电流元用安培力公式，然后求矢量和． 二、安培力的方向 1．安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则． (1)F⊥B，F⊥I，即F