第四節(jié)安培力

第四節(jié)安培力第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量Фa和Фb大小關(guān)系為()A、均向上，Фa＞Фb

B、均向下，Фa＜ФC、均向上，Фa＝Фb

D、均向下，無法比較A第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.知識與技能：靈活運用左手定則判定安培力的方向。熟練安培力并會計算安培力的大小。2.過程與方法：通過小組合作交流，動手演示，學(xué)會研究安培力的方法。3．情感態(tài)度價值觀：養(yǎng)成科學(xué)分析問題的能力，激情投入，體驗成功的快樂。第四節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用力第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日一、自查自糾（約6分鐘）要求：1、認(rèn)真查找問題，分析原因，用紅筆糾錯。2、獨立思考，自己分析，不能討論。3、記錄自己的疑惑和不能獨立解決的問題，為下一步討論做好準(zhǔn)備。目標(biāo)：1、熟練使用左手定則，會分析安培力的方向。2、能計算安培力的大小（A層）

。全力以赴，認(rèn)真細(xì)心會使你與眾不同！第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日二.討論、交流、展示（約12分鐘）(一)

重點討論的問題

1、安培力公式中各量的意義。

2、安培力分析的幾種方法(二)討論要求：（1）小組內(nèi)先一對一討論，再組內(nèi)集中討論，小組長注意控制討論節(jié)奏，及時安排展示與點評。（2）力爭全部達成目標(biāo)。A層（120%），多拓展。B層（100%），注重總結(jié)。C層（90%）。（3）高效學(xué)習(xí)科研小組成員要首先質(zhì)疑、拓展。第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日展示安排及要求展示題目展示方式及位置展示小組點評小組要求5前黑板展示1組B21．展示人書寫認(rèn)真快速；總結(jié)規(guī)律方法（用彩筆）2．其他同學(xué)討論完畢總結(jié)整理完善，并迅速瀏覽展示同學(xué)的答案，準(zhǔn)備點評。3．提高效率，不浪費一分鐘。6前黑板展示2組B1安培力計算公式推導(dǎo)7前黑板展示3組B2鞏固5前黑板展示4組B1鞏固3后黑板展示5組B1鞏固4后黑板7組B1鞏固6后黑板8組B18后黑板展示9組B1第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日展示安排及要求展示題目展示方式及位置展示小組點評小組要求5前黑板展示1組B21組A11．展示人書寫認(rèn)真快速；總結(jié)規(guī)律方法（用彩筆）2．其他同學(xué)討論完畢總結(jié)整理完善，并迅速瀏覽展示同學(xué)的答案，準(zhǔn)備點評。3．提高效率，不浪費一分鐘。6前黑板展示2組B1安培力計算公式推導(dǎo)7前黑板展示3組B24組A1鞏固5前黑板展示4組B1鞏固3后黑板展示5組B17組A1鞏固4后黑板7組B1鞏固6后黑板8組B16組A18后黑板展示9組B1第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力一、安培力的方向IBF2、上下交互磁極的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化FIBFIBIBF猜測:哪些因素會影響導(dǎo)線受力的方向電流的方向和磁場的方向第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日一.安培力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線穿過手心，四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。IBF第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日I安培力F的方向總是垂直于電流I與磁感應(yīng)強度B所確定的平面

BFBB如果磁場和電流不垂直,情況會怎樣?第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日【例1】

關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向，正確的說法是A．跟磁場方向垂直，跟電流方向平行B．跟電流方向垂直，跟磁場方向平行C．既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直D．既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方向垂直

答案C第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例2】畫出圖中第三個量的方向。第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日問題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用用學(xué)過的知識加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場方向垂直時:F=ILB(B⊥L)第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日2、電流與磁場方向平行時，磁場對電流的作用力為零NSI問題:如果既不平行也不垂直呢？BθI第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日IB把磁感應(yīng)強度B分解為兩個分量：一個分量與導(dǎo)線垂直B1=Bsinθ另一分量與導(dǎo)線平行B2=Bcosθ平行于導(dǎo)線的分量B2不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1將B1=Bsinθ代入得通電直導(dǎo)線與磁場方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場方向夾角為θ時:第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.當(dāng)電流與磁場方向夾角為θ時:F=ILBsinθ(θ為B與L的夾角)BFB⊥B∥I第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日對公式的理解★不僅與B、I、L大小有關(guān)，還與放置方式有關(guān)★L(fēng)是有效長度，不一定是導(dǎo)線實際長度第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？如果是一閉合回路受力又是多少?0有效長度第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日【例4】說說下面各圖的有效長度第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日三、磁電式電流表1、磁電式電流表的構(gòu)造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成）、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。最基本的是磁鐵和線圈。鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉(zhuǎn)動。第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日［問題］電流表中磁場分布有何特點呢？電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的.

所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應(yīng)強度B的大小是相等的.第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日2、電流表的工作原理

1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流通過線圈時線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動使螺旋彈簧被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動的角度增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動的力矩