磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力+導(dǎo)學(xué)案 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

讓問題誘導(dǎo)、課堂展示、交流討論成為主課堂，讓教師點(diǎn)評(píng)成為課堂精華授課題目1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(1)教學(xué)目標(biāo)1.知道什么是安培力，會(huì)推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。2.知道左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):知道什么是安培力，會(huì)推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。難點(diǎn)：知道左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向?？季V要求1級(jí)一、安培力的方向（1）改變電流的方向現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng)。 （2）調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場(chǎng)方向現(xiàn)象：導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng)。通過上述現(xiàn)象分析得出結(jié)論：安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系。安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向之間的關(guān)系，可以用左手定則來判定：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線____________，并使四指指向___________，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。例：如圖，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何?說明：分析通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是什么樣的呢？請(qǐng)利用右手螺旋定則判定，電流處在電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，電流所受的安培力方向利用左手定則判定。反過來要分析電流所受的安培力方向，應(yīng)該怎么分析呢？如果通電電流方向相反時(shí)，兩個(gè)電流的受力情況呢？通過分析可知：電流的方向相同時(shí)兩平行導(dǎo)線相互靠近。電流的方向相反時(shí)兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。二、安培力的大小通過第二節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，垂直于磁場(chǎng)B放置的通電導(dǎo)線L，所通電流為I時(shí)，它在磁場(chǎng)中受到的安培力F=BIL當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時(shí)，導(dǎo)線受力為零。問題：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成夾角θ時(shí)，導(dǎo)線受的安培力多大呢？將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量和與導(dǎo)線平行的分量，則，因不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受安培力是產(chǎn)生的，故安培力計(jì)算的一般公式為：注意：如圖所示當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。課堂檢測(cè)：典題強(qiáng)化1.典題強(qiáng)化2.長(zhǎng)L=0.15m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,使導(dǎo)體棒和磁場(chǎng)方向垂直,如圖所示,若導(dǎo)體棒中的電流I=2.0A,方向向左,則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=___N,安培力的方向?yàn)樨Q直向___(選填“上”或“下”).例一、如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=10cm的一段直導(dǎo)線ab，與磁場(chǎng)方向垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.今在導(dǎo)線中通以I=10A的電流，方向從b流向a.導(dǎo)線繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)（設(shè)），由圖中位置在紙面內(nèi)按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，求：（1）導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向；（2）如果在ab所在的豎直面上，從圖中位置繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，由紙面向紙面外轉(zhuǎn)30°角時(shí)，情況又如何?集體研討記錄課堂檢測(cè)（檢）課堂記錄及課下安排（用）教學(xué)反思

授課題目1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(二)教學(xué)目標(biāo)會(huì)分析導(dǎo)體安培力作用的運(yùn)動(dòng)問題重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)：會(huì)分析導(dǎo)體安培力作用的運(yùn)動(dòng)問題考綱要求1級(jí)1.（電流元法）如圖所示，用三條細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝，線圈由粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線繞制而成，三條細(xì)線呈對(duì)稱分布，穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平，在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵，磁鐵的中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O，測(cè)得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，方向與豎直線成30°角，要使三條細(xì)線上的張力為零，線圈中通過的電流為(g取10m/s2)()A．0.1A B．0.2AC．0.05A D．0.01A2.（等效法）如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖．當(dāng)圓盤高速繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是()A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向里 D．水平向外3.（特殊位置法）一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情況為()A．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管4.（等效法或者電流元法）如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()A．線圈向左運(yùn)動(dòng)B．線圈向右運(yùn)動(dòng)C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5.（轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法）如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況將是（）A．靜止不動(dòng)B．向紙外平動(dòng)C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)6.（結(jié)論法）兩條導(dǎo)線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動(dòng)，當(dāng)通以如圖所示電流后，cd導(dǎo)線將（）A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abB.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開abC.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開abD.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近ab【課堂檢測(cè)】1．（多選）如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為FN1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為FN2，則以下說法正確的是()A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B．彈簧長(zhǎng)度將變短C．FN1>FN2 D．FN1<FN2跟蹤演練2.某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示．矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸．將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方．為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，該同學(xué)應(yīng)將()A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉集體研討記錄課堂檢測(cè)（檢）課堂記錄及課下安排（用）教學(xué)反思

授課題目1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(三)教學(xué)目標(biāo)會(huì)根據(jù)安培定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度，共會(huì)用左手定則它判斷安培力的方向。會(huì)分析導(dǎo)體安培力作用的運(yùn)動(dòng)問題重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：會(huì)根據(jù)安培定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度，共會(huì)用左手定則它判斷安培力的方向。難點(diǎn)：安培力與力學(xué)綜合應(yīng)用考綱要求1級(jí)磁電式電流表（1）電流表主要由哪幾部分組成的？（2）為什么電流表可測(cè)出電流的強(qiáng)弱和方向？（3）電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？為何要如此分布？（4）磁電式儀表的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？做一做：旋轉(zhuǎn)的液體液體為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)？旋轉(zhuǎn)的方向該如何判定？練習(xí)：實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表。這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的，讓線圈通以如乙圖所示的穩(wěn)恒電流（b端電流方向垂直紙面向內(nèi)）。下列說法正確的是（）A．當(dāng)線圈在如圖乙所示的位置時(shí)，b端受到的安培力方向向上B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)C．線圈通過的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角也越大D．電流表表盤刻度是均勻的例三、質(zhì)量、長(zhǎng)度的通電細(xì)桿置于傾角的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素，磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，試求：為使桿靜止，通過桿的電流范圍為多少？（?。└?.如圖三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向于L2中的相同，與L3中相反。下列說法正確的是（）A．L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B．L3所在處磁場(chǎng)的方向水平向左C．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1：1：D．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為：：1例二、如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒．從t＝0時(shí)刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒A．一直向右移動(dòng) B．速度隨時(shí)間周期性變化C．受到的安培力大小不隨時(shí)間而變化 D．受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功《配7》如圖所示為電流天平，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過方向如圖所示的電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡，然后使電流反向，大小不變，這時(shí)為使天平兩臂再達(dá)到新的平衡，則需（）A．在天平右盤中增加質(zhì)量m=nBILg的砝碼B．在天平右盤中增加質(zhì)量C．在天平左盤中增加質(zhì)量m=nBILg的砝碼D．在天平左盤中增加質(zhì)量《配6》如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（）A.2FB.1.5FC.0.5FD.0集體研討記錄課堂檢測(cè)（檢）課堂記錄及課下安排（用）教學(xué)反思

授課題目1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(習(xí)題課)教學(xué)目標(biāo)會(huì)分析導(dǎo)體安培力作用的運(yùn)動(dòng)問題重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)：會(huì)分析導(dǎo)體安培力作用的運(yùn)動(dòng)問題考綱要求1級(jí)1．如圖所示，兩根通電直導(dǎo)體棒用四根長(zhǎng)度相等的絕緣細(xì)線懸掛于O1、O2兩點(diǎn)，已知O1O2連線水平，導(dǎo)體棒靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均為θ，保持導(dǎo)體棒中的電流大小和方向不變，在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度，下列分析正確的是()A．兩導(dǎo)體棒中的電流方向一定相同B．所加磁場(chǎng)的方向可能沿x軸正方向C．所加磁場(chǎng)的方向可能沿z軸正方向D．所加磁場(chǎng)的方向可能沿y軸負(fù)方向2．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖．過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊3．如圖所示，位于同一水平面上的兩根平行導(dǎo)電導(dǎo)軌，放置在斜向左上方、與水平面成60°角的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一根通有恒定電流的金屬棒正在導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過30°的過程中，金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化可能是（）．A．始終不變 B．始終變小 C．先變大后變小 D．先變小后變大4．圖中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿．當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．下列說法正確的是A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B．若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)C．若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)D．若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)5．如圖所示，用細(xì)繩懸掛一矩形導(dǎo)線框且導(dǎo)線框底邊水平，導(dǎo)線框通有逆時(shí)針方向的電流（從右側(cè)觀察）．在導(dǎo)線框的正下方、垂直于導(dǎo)線框平面有一直導(dǎo)線PQ．原PQ中無電流，現(xiàn)通以水平向右的電流，在短時(shí)間內(nèi)（）A．從上往下觀察導(dǎo)線框順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．從上往下觀察導(dǎo)線框向右平移C．細(xì)繩受力