2022年物理磁场对电流的作用教案范文.docx

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1、2022年物理磁场对电流的作用教案范文物理磁场对电流的作用教案范文试验表明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。假如把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲。这表明，运动电荷的确受到了磁场的作用力，这个力通常叫做洛伦兹力，它为荷兰物理学家H.A.洛伦兹首先提出，故得名。以下是课件网小编为大家收集的物理磁场对电流的作用教案范文，希望对大家有所帮助。磁场对电流的作用物理教案1课前预习一、安培力1.磁场对通电导线的作用力叫做_1_.2.大小：（1）当导线与匀强磁场方向_2_时，安培力最大为F=_3_.（2）当导线与匀强磁场方向_4_时，安培力最小为F=_5_.（3）

2、 当导线与匀强磁场方向斜交时，所受安培力介于_6_和_7_之间。3.方向：左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指_8_，并且都跟手掌在_9_，把手放入磁场中，让磁感线_10_，并使伸开的四指指向 _11_的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的_12_方向.二、磁电式电流表1.磁电式电流表主要由_13_、_14_、_15_、_16_、_17_构成.2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向匀称地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I与指针偏角θ成正比，I越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电

3、流I的大小，且刻度是匀称的，当线圈中的电流方向变更时，安培力的方向随着变更，指针偏转方向也随着变更，又可知道被测电流的方向。3、磁电式仪表的优点是_18_，可以测很弱的电流，缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。课前预习答案1安培力2垂直3BIL4平行50607BIL8垂直9同一个平面内10垂直穿入手心11电流12受力13蹄形磁铁 14 铁芯15绕在线框上的线圈16螺旋弹簧17指针18灵敏度高重难点解读一、 对安培力的相识1、 安培力的性质：安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力。2、 安培力的作用点：安培力是导体中通有电流而受到的力，与导体的中心位置无关，因此安培力的作用点在导体的

4、几何中心上，这是因为电流始终流过导体的全部部分。3、安培力的方向：（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成随意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。

5、（3）用同向电流相吸，反向电流相斥（反映了磁现象的电本质）。只要两导线不是相互垂直的，都可以用同向电流相吸，反向电流相斥判定相互作用的磁场力的方向；当两导线相互垂直时，用左手定则判定。4、安培力的大小：（1）安培力的计算公式：F=BILsinθ，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。（2）当θ=90°时，导体与磁场垂直，安培力最大Fm=BIL；当θ=0°时，导体与磁场平行，安培力为零。（3）F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于匀强磁场。（4）安培力大小的特点：不仅与B、I、L有关，还与放置方式

6、θ有关。L是有效长度，不肯定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以随意形态的闭合线圈的有效长度L=0二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动推断方法（1）电流元分析法：把整段电流等效为多段很小的直线电流元，先用左手定则推断出每小段电流元所受安培力的方向，从而推断出整段电流所受合力方向，最终确定运动方向.（2）特别位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特别位置后推断其安培力方向，从而确定运动方向.（3）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。（4）转换探讨对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满

7、意牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.典题精讲题型一、安培力的方向例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，依据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法推断也行，但不如这个方法简洁）。答案：向左偏转规律总结：安培力方向的判定方法：（1）用左手定则。（

8、2）用同性相斥，异性相吸（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。（3）用同向电流相吸，反向电流相斥（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。题型二、安培力的大小例2、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面对里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面对上，大小为B. 方向沿纸面对上，大小为C. 方向沿纸面对下，大小为D. 方向沿纸面对下，大小为解析：该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替，

9、依据 ，可知大小为 ，方向依据左手定则.A正确。答案：A规律总结：应用F=BILsinθ来计算时，F不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。L是有效长度，不肯定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以随意形态的闭合线圈的有效长度L=0题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会_（增大、减小还是不变?）水平面对磁铁的摩擦力大小为_。解析：本题有多种分析方法。画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出

10、两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以相互吸引。答案：减小 零规律总结：分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法：（1）电流元分析法，（2）特别位置分析法， （3）等效法，（4）转换探讨对象法题型四、安培力作用下的导体的平衡问题例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）.现垂直于导轨搁

11、一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8-1-32所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少?（2）若B的大小和方向均能变更，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少?此时B的方向如何?解析：从b向a看侧视图如图所示.（1）水平方向：F=FAsin θ竖直方向：FN+FAcos θ=mg又 FA=BIL=BERL联立得：FN=mg-BLEcos θR，F=BLEsin θR.（2）使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力

12、竖直向上.则有FA=mgBmin=mgREL，依据左手定则判定磁场方向水平向右.答案：（1）mg-BLEcos θR BLEsin θR （2）mgREL 方向水平向右规律总结：对于这类问题的求解思路：（1）若是立体图，则必需先将立体图转化为平面图（2）对物体受力分析，要留意安培力方向的确定（3）依据平衡条件或物体的运动状态列出方程（4）解方程求解并验证结果巩固拓展1. 如图，长为 的直导线拆成边长相等，夹角为 的 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 ，当在该导线中通以电流强度为 的电流时，该 形通电导线受到的安培力大小为（A）0 （B）0.5 （C

13、） （D）答案：C解析：导线有效长度为2lsin30°=l，所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。本题考查安培力大小的计算。2.一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的状况，正确的是（ ）A.假如B=2 T，F肯定是1 NB.假如F=0，B也肯定为零C.假如B=4 T，F有可能是1 ND.假如F有最大值时，通电导线肯定与B平行答案：C解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F=BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F=0，当导线与磁场方向成随意其他角度放置时，03. 首先对电磁作用力进行探讨的是法国科学家安培.如图所示的装置，

14、可以探究影响安培力大小的因素，试验中假如想增大导体棒AB摇摆的幅度，可能的操作是（ ）A.把磁铁的N极和S极换过来B.减小通过导体棒的电流强度IC.把接入电路的导线从、两条换成、两条D.更换磁性较小的磁铁答案：C解析：安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，C正确.4. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的状况是（ ）A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受到向右的摩擦力D.磁铁受到向左的摩擦力答案：AD解析：如右图所示.对导体棒，通电

15、后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确.5.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图右所示.，下图是沿b→a方向视察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是A. B. C. D.答案： A解析： 中通电导体杆受到水平向右的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零.中导电细杆受到竖直向上的安培力，摩擦力可能为零.

16、中导电细杆受到竖直向下的安培力，摩擦力不行能为零.中导电细杆受到水平向左的安培力，摩擦力不行能为零.故正确，选A.6.如图所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时；导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较（ ）A.b也恰好不再受安培力的作用B.b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上C.b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下D.b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下答案：D解析：当a不受安培力时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时推

17、断所加磁场垂直纸面对外，因Ia>Ib，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面对里，b受安培力向下，且比原来小.故选项D正确.7. 如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面对外，b导线电流方向垂直纸面对内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是（ ）A.导线a所受合力方向水平向右B.导线c所受合力方向水平向右C.导线c所受合力方向水平向左D.导线b所受合力方向水平向左答案：B解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要留意是合磁场的方向，然后用左手

18、定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的.8.如图所示，在空间有三根相同的导线，相互间的距离相等，各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外，其他作用力都可忽视，则它们的运动状况是_.答案： 两两相互吸引，相聚到三角形的中心解析：依据通电直导线四周磁场的特点，由安培定则可推断出，它们之间存在吸引力.9.如图所示，长为L、质量为m的两导体棒a、b，a被置在光滑斜面上，b固定在距a为x距离的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ=45°，a、b均通以大小为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 .答案：解析： 由

19、安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图，由力的平衡得方程：mgsin45°=Fcos45°，即mg=F=BIL 可得B= .10.一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直.在下图中，垂直于纸面对里，线框中通以电流I，方向如图所示.起先时线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感强度的大小仍为B，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx_，方向_.答案： ；位移的方向向下解析：设线圈的质量为m，当通以图示电流时，弹簧的伸长量为x1，线框处于平衡状态，所以kx1=m

20、g-nBIl.当电流反向时，线框达到新的平衡，弹簧的伸长量为x2，由平衡条件可知kx2=mg+nBIl.所以k（x2-x1）=kΔx=2nBIl所以Δx=电流反向后，弹簧的伸长是x2>x1，位移的方向应向下.磁场对电流的作用物理教案2（一）教学目的1.知道磁场对通电导体有作用力。2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关，变更电流方向或变更磁感线方向，导体的受力方向随着变更。3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。5.培育学生视察实力和推理、归纳、概括物理学问的实力。（二）教具

21、小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根（粗细、长短与铅笔差不多），两根铝箔条（用透亮胶与铝箔筒的两端相连接），支架（吊铝箔筒用），如课本图12-10的挂图，线圈（参见图12-2），抄有题目的小黑板一块（也可用投影片代替）。（三）教学过程1.引入新课本章主要探讨电能；第一节和其次节我们探讨了获得电能的原理和方法，第三节我们探讨了电能的输送。电能输送到用电单位，要运用电能，这就涉及到用电器，以前我们探讨了电灯、电炉、电话等用电器，今日我们要探讨另一种用电器-电动机。出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习爱好。提问：电动机是依据什么原理工作

22、的呢?讲解并描述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特试验的发觉-电流四周存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力（如电流通过它的磁场使四周小磁针受力而转动）。依据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应当对电流有力的作用。下面我们通过试验来探讨这个推断。2.进行新课（1）通电导体在磁场里受到力的作用板书课题：第四节磁场对电流的作用介绍试验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中（参见课本中的图12-9）。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后简单运动，以便我们视察。演示试验1：用一节干电池给铝箔筒通电（瞬时短路），让学生视察铝箔筒的运动状况

23、，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_，这说明_。板书：1.通电导体在磁场中受到力的作用。（2）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关老师说明：下面我们进一步探讨通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。演示试验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生视察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以变更铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会_，这说明_。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以变更磁感线方向，铝箔筒运动方向会_，这说明_。归纳试验2的结论并板书：2.通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（3）磁场

24、对通电线圈的作用提问：应用上面的试验结论，我们来分析一个问题：假如把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力状况是怎样的呢?出示方框线圈在磁场中的直观模型（磁极用两堆书代替），并出示如课本上图12-10的挂图（此时，图中还没有标出受力方向）。引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也确定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢?演示试验3：将电动机上的电刷、换向器拆下（实质是线圈）后通过，让学生视察线圈的运动状况。老师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。第17页 共17页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页