物理:3.4《磁场对通电导线的作用力》学案(新人教选修3-1)
物理:3.4《磁场对通电导线的作用力》学案(新人教选修3-1)第1页

四、磁场对通电导线的作用力

【要点导学】

  1、本节通过控制变量的方法探究安培力的方向,得出左手定则,通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式,进而拓展到磁场对通电线圈的作用效果,使大家认识磁电式电流表的工作原理。通过本节的学习,应会用公式F=BIL解答有关问题、知道左手定则的内容,并会用它解答有关问题,知道磁电式电流表的工作原理。

2、安培力的方向(左手定则):当磁场与电流垂直时,安培力、磁场、电流构成如图3-4-1的三维直角坐标系.当磁场方向与电流方向不垂直时,安培力、磁场的垂直分量、电流构成如图所示的三维直角坐标系.尽管磁场与电流方向可以不垂直,但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向,即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面.

  3、安培力的大小:在匀强磁场中,通电导线受到的安培力的计算公式为____________.非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合,通电导线在非匀强磁场中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的合力.

  4、磁电式电流表:在磁电式电流表中,极靴和铁质圆柱之间构成一个特殊的磁场分布,磁场方向沿着____________________,电流通过电流表的矩形线圈时,线圈的两条边线始终与磁感应强度方向垂直,受到大恒定的安培力,安培力将促使线圈绕轴转动,同时螺旋弹簧被收紧,将产生一个______的转动效果,当两种转动效果抵消时,指针会指在一个相应的位置,从而指示出电流值。

  电流表的灵敏度很高,是指通过很小的电流时,指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时,允许通过的电流一般都很小,使用时应该特别注意。

  

 【范例精析】

例1、 试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理,证明通有同向电流的导线相互吸引,通有异向电流的导线相互推斥力.

  

解析:如图3-4-2所示,研究a对b的磁场力:(1)根据安培定则画出电流a在导线b处产生的磁场分布图;(2)根据左手定则可知通电导线b受到的磁场力是向左的;(3)根据牛顿第三定律,可知通电导线a受到的磁场力是向左的,即通有同向电流的平行导线相互吸引.同理可得通有异向电流的平行导线是相互推斥的.

  

拓展:两根平行的通电导线之间有力的作用,这是实验所证