教科版物理选修3—1第三章 第2节：磁场对电流的作用——安培力 精品课件+教学设计+资源库 （15份打包）

三、磁场对通电导线的作用——安培力 教学目标 1、知道磁场对通电导线有力（安培力）的作用，并了解影响安培力的因素。 2、掌握判断安培力方向的定则——左手定则 重点难点 重点：影响安培力的因素（安培力与导线长度、电流的关系） 难点：安培力方向的判断——左手定则 设计思想 由于电流周围存在磁场，而磁场间存在相互作用，由此引入磁场对电流的作用，本节课主要借助定量研究，得到安培力与电流大小成正比、现垂直磁场方向的导线长度成正比，并为下一节磁感应强度做准备。本节课的重点是实验，得到安培力与导线长度、电流的关系，难点是左手定则的应用。 教学资源 安培力实验的一套装置、多媒体 教学设计 【课堂引入】 问题：电流周围存在什么？一切磁作用是通过什么发生的？ 【课堂学习】 学习活动一：磁场对电流作用 问题1：开关断开时，弹簧系数为F0，开关闭合时，弹簧系数为F1，则F1－F0的物理意义是什么？ 【受到的安培力】 问题2：调节变阻器，使电成一定规律增大，发现安培力也有规律增加，说明了什么？ 【安培力成电流成正比】 问题3：若增在磁场的强度，你观察到什么结果？ 【磁场变强，安培力变大】 ●磁场对通电导线的作用力－安培力 ★实验表明：安培力的大小与垂直磁场导线的长度、通的电流大小、磁场的强度成正比 表达式 F=BIL ★安培力的方向——左手定则：伸开左手，四指并拢，使大姆指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指代表电流方向，则大姆指所指的方向为通电导线受力方向。 导线与磁场方向垂直时：安培力F=BIL ★ 导线与磁场方向平行时：安培力F=0 导线与磁场方向有一夹角θ时：安培力F=BILsinθ 注：安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直． ★安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系 ①已知I、B的方向，F的方向 （能、不能）可惟一确定 ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，I的方向 （能、不能）可惟一确定 ③已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向 （能、不能）可惟一确定 ●电动机——安培力的应用 学习活动二：P87《练习与评价》 问题1：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，过c点的导线所受安培力的方向【 】 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 问题2：一根有质量的金属棒MN，如图所示，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，可以【 】 （A）适当减小磁感强度 （B）使磁场反向 （C）适当增大电流 （D）使电流反向 【课堂小结】及【板书设计】 二、磁场对通电导线的作用——安培力 ●磁场对通电导线的作用－安培力与垂直磁场导线的长度、通的电流大小、磁场的强度成正比 导线与磁场方向垂直时：安培力F=BIL ★大小 导线与磁场方向平行时：安培力F=0 导线与磁场方向有一夹角θ时：安培力F=BILsinθ ★安培力的方向——左手定则：伸开左手，四指并拢，使大姆指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指代表电流方向，则大姆指所指的方向为通电导线受力方向。 注：安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直． ★安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系 ①已知I、B的方向，F的方向 （能、不能）可惟一确定 ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，I的方向 （能、不能）可惟一确定 ③已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向 （能、不能）可惟一确定 ●电动机——安培力的应用 课堂反馈 例一、在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流为I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示，试求：(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向； (2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的最小值和方向. 【答案：垂直斜面向上，mgsinα/IL】 例二、一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abed，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里.线框中通以电流，方向如图，开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小△x，向什么方向移动？ 【答案：2nBIL/k】 【课后反馈】 1、一段通电的直导线