磁场对通电导线的作用力

2.1.1 磁场对通电导线的作用力 【内容出处】 人教版选择性必修二第一章第1节 【课标要求】 1. 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。 例1 利用电流天平等简易装置测量安培力。 例2 了解磁电式电表的结构和工作原理。 【学习目标】 1.通过观察实验、归纳分析，学会应用左手定则判定安培力的方向。 2.通过理论推导，得出安培力的大小与B、I、θ之间的关系式。 3.了解磁电式电流表的结构与功能，并用安培力解释其工作原理。 【评价任务】 【学习过程】 1、 课前准备 1.实验器材：安培力演示装置、磁电式电流表。 2、通读课本，做好笔记。 2、 课中学习 任务一：安培力 1.什么是安培力？ 2.施力物体和受力物体分别是？ 3.安培力的三要素分别是？ 4.安培力的作用效果是？ 答案：1.通电导线在磁场中受到的力称为安培力 2. 施力物体是产生磁场的通电导线或者磁体，受力物体是通电导线 3. 大小、方向、作用点 4. 改变通电导线的运动状态 任务二:安培力的方向 1.实验 按照图1.1-1所示，组装好器材，进行实验，观察导体棒的受力方向。 ①上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察并记录导体棒受力方向； ②改变导体棒中电流的方向，观察并记录导体棒受力方向。 1 2 3 4 5 6 磁场方向 向下 向上 向下 向上 向里 向里 电流方向 向里 向里 向外 向外 向里 向外 受力方向 答案：水平向左、水平向右、水平向右、水平向左、无力、无力 ③.画出各种情况下三者的方向，并进行归纳分析，试试找到规律。 画图： 2.左手定则：① 答案：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；让磁感线从掌心垂直进入，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。 ②若电流方向与磁场方向不垂直，如何应用左手定则？ 答案：分解 ③.安培力方向与电流方向、磁场方向的关系： 答案：安培力垂直于电流方向，垂直于磁场方向、垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面 【巩固练习】 画出各图中磁场对通电导线安培力的方向。 答案： 3. 判断安培力方向的程序： 【典例】在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，则下列关于过c点的导线所受安培力的方向表述正确的是(　　) A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边 答案：C　导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可知垂直ac向左下方，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向右下方，则由平行四边形定则可知，过c点的合磁场方向平行于ab向下，根据左手定则可判断导线c受到的安培力与ab边垂直，指向左边，C正确。 规律总结： 【巩固练习】 （1）.在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线，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 答案 A　[赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，画出此处磁场和电流的方向示意图如图所示，由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，A正确。] （2）.如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开