1.1 磁场对通电导线的作用 导学案 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

选二1.1磁场对通电导线的作用 导学案 学习目标 1、了解得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程，认识安培力的方向,会用左手定则判断安培力方向。 2、经历一般情况下安培力表达式的得出过程，体会矢量分析的方法，了解安培力在生产生活中的运用。 知识回顾 1、 磁感应强度： ①物理意义：描述磁场的强弱和 ． ②定义式：B＝(通电导线 于磁场)． ③方向：小磁针静止时 极所指的方向． ④单位： ，符号为T. ⑤矢量：合成时遵循 ． 2、 磁感应强度与电流方向： (1) 表示磁感应强度方向 ． 表示磁感应强度方向 (2) 表示电流方向 ． 表示电流方向 ． 新知学习 新课引入 观看两个实验，思考： 导体棒和电磁小火车受到的是什么力？ 力的方向跟哪些因素有关？ 大小又是如何计算呢？ 安培力： 在磁场中受的力。 一、安培力的方向 1．探究安培力的方向与哪些因素有关 实验现象与记录 B B B 1 2 3 实验结论 由1.2可知，安培力的方向与 有关，并且F⊥B 由2.3可知，安培力的方向与 有关，并且F⊥I 安培力方向、磁场方向、电流方向的关系：F⊥B、F⊥I，即F 于B和I所决定的平面。 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 ，并使四指指向 的方向，这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 3.现在你能解释必修三中通电导线间相互作用力的实验现象了吗？ 二、安培力的大小 1.垂直于 的方向放置的长为L 的通电导线，当通过的电流为L时，所受安培力为F= 。 2.当磁感应强度B 的方向与 方向成θ角时，公式F= 。 三、磁电式电流表 1．特点：表盘刻度 。 2．优、缺点 (1)优点：灵敏度高，可以测出 的电流。 (2)缺点：线圈的导线 ，允许通过的电流很弱。 问题探究 1实验发现，当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线受力为0。那么图甲中长为l的一段导线中电流方向于磁场既不垂直也不平行，此时所受安培力是多大？ 2．对安培力F＝ILBsin θ的理解 (1)θ是B与I的夹角，当B与I垂直，即sin 90 °＝1时，F＝ 。 (2)B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁感应强度的影响。 (3)L是有效长度，匀强磁场中弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度；相应的电流沿L由始端流向末端。 3．F＝ILBsin θ的适用条件：导线所处的磁场应为 磁场；在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线。 4.课堂练习 （2023·江苏·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（    ） 课后练习 1、如图所示，金属杆的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上，结果静止于水平导轨上。下列说法正确的是（    ） A．金属杆所受安培力大小为 B．金属杆所受安培力水平向左 C．金属杆受到的摩擦力，方向水平向左 D．金属杆对导轨的压力大小为 2、(2020·河北衡水中学第一次联考)如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形导线框，导线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为。匀强磁场的方向垂直于导线框平面向里，磁感应强度大小为B。若导线框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为I，则导线框受到的安培力大小和方向分别为( ) A.BIL，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上 C.BIL，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下 3、(2020·广西名校联考)如图所示，间距为0.3 m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，大小随时间变化的规律为B＝(2＋2t)T。将一根长为0.3 m、质量为0.2 kg的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为1 A、方向从a到b的电流。t＝0和t＝2 s时刻，导体棒刚好都能处于静止状态。取g＝10 m/s2，已知sin37°＝0.6，则( ) A．平行导轨的倾角θ＝30° B．导体棒对平行导轨的压力大小为1 N C．导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力大小为0.3 N D．t＝1 s时，导体棒所受的摩擦力为0 励志语：成功的秘诀就是每天都比别人多努力一点。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$