1.1 磁场对通电导线的作用力 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

电和磁的实验中最明显的现象是,处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此,把这些现象化为科学形式的第一步就是,确定物体之间作用力的大小和方向。-麦克斯韦 高中物理学教评一体化学习设计 编者: 审核: 高二物理组 日期: 1.1磁场对通电导线的作用力 【课标要求】 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。 【学习目标】 1.通过实验认识安培力的方向及大小,了解安培力在生产生活中的运用,会用左手定则判断安培力的方向。 2.经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程,体会归纳推理的方法。经历般情况下安培力表达式的得出过程,体会矢量分析的方法。 3.观察磁电式电流表的结构,知道磁电式电流表的工作原理,体会物理知识与科学技术的关系。 【情景设计】 在必修三中,我们已经学过_能产生电场,电场的基本性质对放入其中的_有力的作用,电场强度E =_;_能产生磁场,磁场的基本性质对放入其中的_有力的作用; 人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这是为了纪念他在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献。 【问题体验1】 1.实验探究:安培力的方向与什么因素有关? (1)改变电流的方向,观察发生的现象。 [现象]_。 (2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象。 [现象]_。 (3)结论: ①安培力的方向和_、_有关系。 ②安培力的方向_,也就是说,安培力的方向总是_。 (4)试画出下述两实验结果的正视图: 2.你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系? 左手定则:伸开_,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线_,并使伸开的四指指向_的方向,那么,_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 3. 下图为一段通电导体棒在匀强磁场中受力的示意图,试确定图甲、图乙、图丙、图丁中导体棒所受安培力的方向,图戊中电流的方向和图己中匀强磁场的方向。 _ _ _ _ _ _ 【问题体验2】 1.我们从磁场对通电导线有作用力这个现象入手定义了磁感应强度B =_。由此可知安培力F=_,这个公式的使用条件是:_。 2.有人说:“通电导线放在磁感应强度为0的位置上,所受的安培力一定为0,因此,当某位置的通电导线不受安培力时,该位置的磁感应强度一定为0。”你认为他说的话对吗?为什么? 3.当通电导线中的电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时,我们应该如何计算安培力呢?请在右侧画出右视图并进行分析 磁感应强度B分解为与导线垂直的分量 导线平行的分量,则 F=_ 4. 请大家完成上图甲—己中安培力的大小。 【归纳总结1】 力 安培力 电场力 哪种性质力 必要条件 大小 力的方向和场的方向关系 力为零时,场的情况 【问题体验3】 证明:如图所示,将直角三角形 ABC 垂直于磁感线方向放入磁场中,沿直角边AB、BC通以电流强度为I的电流,直角边AB、BC受到的安培力的合力与斜边AC 通以相同电流受到的安培力相等。 结论:_ 延伸:图甲是垂直于磁场方向的通电曲线导线图,图乙是对曲线的微元图,图丙是微元后的等效直导线图,图丁是图丙的等效直导线图。 【达标检测】 A4.如图1-3所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60 的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在导线中通以电流I时,该V形通电导线受到的安培力为多大? 【自我评价】你对自己本节课的知识掌握、课堂表现作何评价? ( 1-1- 2 ) ( 1-1- 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $$