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选修3-13.4_通电导线在磁场中受到力(第一课时)

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3.4通电导线在磁场中受到 通电导线在磁场中 受到 选修3-1 3.4 通电导线在磁场中 通电导线在磁场中受到 3.4通电导线在磁场 3.4通电导线在磁场中
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物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 第四节通电导线在磁场中受到的力 第 1 课时 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 安培力:通电导线在磁场中受到的力 一、安培力的方向 演示:按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向,观察 受力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁 场的方向,观察受力方向是否变化 。 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 安培力方向垂直于电流和磁场方向,即 垂直于电流和磁场所在的平面。 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 I B F F I B FI B I B F 即使应用 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 F I B F I B B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 ZDLX 针对练习 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 30° F F I II B B B ZDLX 针对练习 判定以下通电导线所受安培力的方向 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 αα B B I F α ZDLX 针对练习 判定以下通电导线所受安培力的方向 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 问题:如图所示,两条平行的通电直导线之 间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条 导线相互吸引,什么情况下相互排斥?请你运用 学过的知识进行讨论并做出预测。 电流方向相同时,将会吸引; 电流方向相反时,将会排斥。 ? I I F F 分析: 电流方向相同 电流方向相反 I I F F 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 二、安培力的大小: 把磁感应强度B分解为两个分量 : 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ 平行于导线的分量B2不对通电导线 产生作用力,通电导线所受作用力 仅由B1决定。 即F=ILB1,将B1=Bsinθ代入得: F=ILBsinθ I B B2 B1 θ 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 二、安培力的大小: 1. 在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的 情况下,导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和 导线的长度L三者的乘积。 即: F=ILB 2. 平行时:F=0 3. 公式:F=I L B sinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 ☻ 在中学阶段,F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 例题:长度为20cm的通电直导线放在匀强磁 场中,电流的强度为1A,受到磁场作用力的 大小为2N,则磁感应强度B: ( ) A、B=10T B、B≥10T C、B≤10T D、不能确定 B ZDLX 针对练习 例题:如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将 金属棒ab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a到b的 稳定电流I,这时两根细线被拉紧,现要想使两根细 线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法: ( ) (A)适当增大电流I (B)将电流反向并适当改变大小 (C)适当增大磁场 (D)将磁场反向并适当改变大小 AC a b I 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 自由 固定 F F ˙ ××× ××× ˙˙ ˙˙˙ 解析:两电流不平行时,有转动到相互平 行且电流方向相同的趋势 例题 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 在下图图中,标标出了磁场场的方向、通电电直导线导线 中电电流I的方向,以及通电电直导线导线 所受安培力F的 方向,其中正确的是 ( ) GGLX 巩固练习 C 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 00.02N 水平向右 0.02N 垂直导线, 斜向左上方 将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀 强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应 强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小 和方向 I B I B 30° I B GGLX 巩固练习 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁 铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线 中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情 况将是( ) GGLX 巩固练习 A.静止不动 B.向纸外平动 C.N极向纸外,S极向纸内转动 D.N极向纸内,S极向纸外转动 C C 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 磁场中某处的磁感线如图所示 ( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小 a b B B GGLX 巩固练习 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 B a c b I 如图所示,直角三角形abc组成的导线框内通有电流 I=1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中, AC=40cm, ,求三角形框架各边所受的安培力。 GGLX 巩固练习 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以 电流,线圈将会 ( ) A.纵向收缩,径向膨胀 B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 纵向 A A GGLX 巩固练习 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 如图图所示,在玻璃皿的中心放一个圆圆柱形电电极,沿 边缘边缘 内壁放一个圆环圆环 形电电极,将两电电极接在电电池的两极 上,然后在玻璃皿中放入盐盐水,把玻璃皿放入蹄形磁铁铁的 磁场场中,N极在下,S极在上,盐盐水就会旋转转起来. (1) 猜想一下,盐水转动的方向, 并实际做一做实验来验证. (2) 探究盐水旋转的原因. XSND 小试牛刀 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 答案: (1)通过过左手定则则判定,盐盐水从上向下看逆时针时针 旋转转. (2)盐盐水中形成了由圆圆形电电极指向柱形电电极的如图图所示的电电 流,由于磁场场方向向上,故盐盐水逆时针时针 旋转转. 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 如图图所示,天平右臂下面挂有一个矩形线线圈宽为宽为L,共N匝, 线线圈下部悬悬在匀强磁场场中,磁场场方向垂直纸纸面向里.利用 这这 架天平如何测测定磁场场的磁感应应强度. (1)写出测测量方法. (2)磁感应应强度的表达式B=___(用测测量的物理量表示). YPGF 勇攀高峰 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 解析: (1)在线线圈中通入沿逆时针时针 方向流动动的电电流I,在天平左右 两盘盘各加质质量分别为别为m1,m2的砝码码,天平平衡,由此就可 得到磁感应应强度的大小. (2)线线圈中通入电电流I时时,由左手定则则,线线圈底边边所受安培 力方向竖竖直向下,由天平平衡得: m1gL′=(m2g+NILB)L′,式中L′为为天平力臂. 解得B= . 答案:(1)见见解析 (2) 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场 KHZY 课后作业 KTXJ 课堂小结 P94 问题与练习 1、2、4 物理物理(人教版(人教版 · · 选修选修3-13-1))第三章 磁 场
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