江苏省海头高级中学高中物理选修3-1《第三章第四节 通电导线在磁场中受到的力》课件.ppt
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1、栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场1 江苏省海头高级中学高二物理备课组上课人:吕继山第四节通电导线在磁场中受到的力第四节通电导线在磁场中受到的力第三章磁场第三章磁场栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场学学学学习习目目目目标标1.掌握安培力方向的判断方法掌握安培力方向的判断方法左手定左手定则则2掌握安培力大小的掌握安培力大小的计计算方法算方法
2、3了解磁了解磁电电式式电电流表的原理流表的原理重点:安培力的方向和大小重点:安培力的方向和大小难点:弄清安培力、电流、磁感应强度难点:弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系三者方向的空间关系栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场知知识识回回顾顾 一、一、安培力的方向安培力的方向1安培力的方向与安培力的方向与_方向、方向、_方向有关方向有关2.左左手手定定则则:伸伸开开左左手手,使使拇拇指指与与其其余余四四个个手手指指垂垂直直,并并且且都都与与手手掌掌在在同同一一
3、个个平平面面内内;让让磁磁感感线线从从_进进入入,并并使使四四指指指指向向_的的方方向向,这这时时_所所指指的的方方向向就就是是通通电电导导线线在磁在磁场场中所受安培力的方向中所受安培力的方向(如如图图所示所示)3方向特点:方向特点:FB,FI,即,即F垂直垂直于于B和和I所决定的平面所决定的平面.来源来源:z x x k 学科网学科网磁磁场场电电流流掌心掌心电电流流拇指拇指栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场二、安培力的大小二、安培力的大小把把长长度度为为L的的导导
4、线线放放置置在在磁磁感感应应强强度度为为B的的磁磁场场中中,若若导导线线中的中的电电流流为为I,则则(1)当当导线导线垂直于磁垂直于磁场场方向放置方向放置时时,导线导线受力受力为为多少?多少?(2)当当导线导线平行于磁平行于磁场场方向放置方向放置时时,导线导线受力受力为为多少?多少?(3)当当导线导线与磁与磁场场成成角角时时,安培力的大小,安培力的大小为为多少?多少?提示:提示:(1)当当BI时时,FILB.来源来源:z x x k 学科网学科网(2)当当BI时时,F0.(3)当当B与与I成成角角时时,FILBsin.栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维
5、启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场成功成功发现发现安培力的安培力的计计算公式:算公式:FILBsin 栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场三、磁三、磁电电式式电电流表流表自研教材自研教材1构构造造:_、_、螺螺旋旋弹弹簧簧(又又叫叫游游丝丝)、指指针针、极靴、极靴、圆圆柱形柱形铁铁芯等芯等2原原理理:当当被被测测电电流流通通过过线线圈圈时时,线线圈圈受受安安培培力力作作用用而而转转动动,线线圈圈的的转转动动使使螺螺
6、旋旋弹弹簧簧扭扭转转变变形形,产产生生阻阻碍碍线线圈圈转转动动的的力力矩矩当当安安培培力力产产生生的的转转动动与与螺螺旋旋弹弹簧簧形形变变产产生生的的阻阻碍碍达达到到_时时,指指针针停停留留在在某某一一刻刻度度_越越大大,_就越大,指就越大,指针针偏角就越大偏角就越大磁磁铁铁线线圈圈平衡平衡电电流流安培力安培力栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场3磁磁电电式式电电流流表表中中的的磁磁场场具具有有什什么么特特点点?当当通通以以恒恒定定电电流流时时,线线圈在圈在转动过转动
7、过程中受到的安培力大小是否程中受到的安培力大小是否变变化?化?提示:提示:磁磁场场都沿半径方向;不都沿半径方向;不变变4磁磁电电式式电电流表有哪些流表有哪些优优缺点?缺点?提提示示:优优点点:灵灵敏敏度度高高,可可以以测测出出很很弱弱的的电电流流;缺缺点点:线线圈圈导线导线很很细细,量程小,量程小栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场要要 点点 探探 究究讲讲 练练 互互 动动要点一要点一安培力方向的判断安培力方向的判断左手定左手定则则栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻
8、松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场3注注意意区区别别安安培培力力的的方方向向和和电电场场力力的的方方向向与与场场的的方方向向的的关关系系,安安培培力力的的方方向向总总是是与与磁磁场场的的方方向向垂垂直直,而而电电场场力力的的方方向向与与电场电场的方向平行的方向平行特特别别提醒:提醒:(1)F安安I,F安安B,但,但B与与I不一定垂直不一定垂直(2)判判断断通通电电导导线线在在磁磁场场中中所所受受安安培培力力时时,注注意意一一定定要要用用左左手手,并注意各方向并注意各方向间间的关系的关系(3)若若已已
9、知知B、I方方向向,F安安方方向向唯唯一一确确定定,但但若若已已知知B(或或I)、F安安方向、方向、I(或或B)方向不唯一方向不唯一栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场 请请根根据据图图中中给给出出的的条条件件,运运用用左左手手定定则则,求求出出各各图图中第三个物理量的方向中第三个物理量的方向例例1栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场【解析解
10、析】根据各根据各图图中已知方向利用左手定中已知方向利用左手定则则,判知:,判知:甲:甲:F垂直于垂直于纸纸面向里乙:面向里乙:F垂直于垂直于纸纸面向里面向里丙:丙:I由左向右丁:由左向右丁:F垂直于垂直于I斜向右下方斜向右下方【答案答案】见见解析解析栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场跟跟踪踪训训练练1(2013洛洛阳阳模模拟拟)如如图图,直直导导线线通通入入垂垂直直纸纸面面向向里里的的电电流流,在在下下列列匀匀强强磁磁场场中中,能能静静止止在在光光滑滑斜斜面面上上的
11、的是是()解解析析:选选A.通通电电直直导导线线若若能能静静止止在在光光滑滑的的斜斜面面上上,其其受受到到的的安安培培力力方方向向应应在在如如图图所所示示范范围围内内,由由左左手手定定则则判判断断可可知知,只有只有A正确正确栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场要点二要点二对对安培力大小安培力大小计计算公式的深刻理解算公式的深刻理解1公公式式FILB中中L指指的的是是“有有效效长长度度”当当B与与I垂垂直直时时,F最大,最大,FILB;当;当B与与I平行平行时时,F0.
12、2弯弯曲曲导导线线的的有有效效长长度度L,等等于于连连接接两两端端点点直直线线的的长长度度(如如图图所示所示);相;相应应的的电电流沿流沿L由始端向末端由始端向末端栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场3若磁若磁场场和和电电流成流成角角时时,如,如图图所示所示可可以以将将磁磁感感应应强强度度B正正交交分分解解成成BBsin 和和BBcos,而而B不不产产生安培力生安培力FILBILBsin,即,即FILBsin.特特别别提提醒醒:(1)公公式式FILBsin 中中是是B
13、和和I方方向向的的夹夹角角,不不能能盲目盲目应应用用题题目中所目中所给给的的夹夹角角,要根据具体情况要根据具体情况进进行分析行分析.(2)公式中的公式中的L可以理解可以理解为为垂直于磁垂直于磁场场方向的方向的“有效有效长长度度”.栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场 如如图图,一一段段导导线线abcd位位于于磁磁感感应应强强度度大大小小为为B的的匀匀强强磁磁场场中中,且且与与磁磁场场方方向向(垂垂直直于于纸纸面面向向里里)垂垂直直线线段段ab、bc和和cd的的长长度度
14、均均为为L,且且abcbcd135.流流经经导导线线的的电电流流为为I,方方向向如如图图中中箭箭头头所所示示导导线线段段abcd所所受受到到的的磁磁场场的的作用力的合力作用力的合力()例例2栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章磁场第三章磁场【思思路路点点拨拨】应应用用FILB求求安安培培力力,其其中中IB,L为为导导线线的有效的有效长长度度【答案答案】A栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自
15、主学习自主学习第三章磁场第三章磁场如如果果通通电电导导体体放放置置在在非非匀匀强强磁磁场场中中,则则不不能能够够运运用用FBIL进进行行定定量量的的计计算算,但但可可用用FBIL和和左左手手定定则则进进行行定定性性的的讨讨论论,常用的方法有以下几种:,常用的方法有以下几种:要点三要点三安培力作用下安培力作用下导导体运体运动动方向的判断方向的判断电电流流元法元法把整段把整段导线导线分分为为多段多段电电流元,先用左手定流元,先用左手定则则判断每判断每段段电电流元所受安培力的方向,然后判断整段流元所受安培力的方向,然后判断整段导线导线所所受安培力的方向,从而确定受安培力的方向,从而确定导线导线运运动
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