3.4_通电导线在磁场中受到的力(第一课时)(精品).ppt

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1、物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场第四节第四节通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力第第 1 1 课时课时物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场安培力：安培力：通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向一、安培力的方向演示：按照右图所示进行实验。演示：按照右图所示进行实验。1 1、改变导线中电流的方向，观察、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。受力方向是否改变。2 2、上下交互磁场的位置以改变磁、上下交互磁场的位置以改变

2、磁场的方向，观察受力方向是否变化。场的方向，观察受力方向是否变化。物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场安安培培力力方方向向垂垂直直于于电电流流和和磁磁场场方方向向，即即垂垂直直于于电电流流和和磁磁场场所所在在的的平平面面。物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场IBFFIBFIBIBF即使应用即使应用物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修

3、选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场FIBFIBBI判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向ZDLXZDLX 针对练习针对练习物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场30FFIIIBBBZDLXZDLX 针对练习针对练习判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场BBIFZDLXZDLX 针对练习针对练习判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向物理物理物理

4、物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场 问题：如图所示，两条平行的通电直导线之问题：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。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同时，将会吸引;电流方向相反时，将会排斥。电流方向相反时，将会排斥。?IIFF分析：分析：电流方向相同电流方向相同电流方向相反电流方向相反IIFF物理物理物理物理（人教

5、版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场二、安培力的大小：二、安培力的大小：把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1=BsinBsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2=BcosBcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力产生作用力，通电导线所受作用力仅由仅由B B1 1决定。决定。即即F=ILBF=I

6、LB1 1，将，将B B1 1=BsinBsin代入得：代入得：F=ILBsin F=ILBsinIBB2B1物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场例题：例题：长度为长度为20cm20cm的通电直导线放在匀强磁的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为场中，电流的强度为1A1A，受到磁场作用力的，受到磁场作用力的大小为大小为2N2N，则磁感应强度，则磁感应强度B B：（）A、B10T B、B10TC、B10T D、不能确定、不能确定BZDLXZDLX 针对练习针对练习物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选

7、修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场例题：例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒金属棒abab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a a到到b b的的稳定电流稳定电流I I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根细，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：线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：()()（A）适当增大电流）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小）将电流反向并适当改变大小（C）适当增大磁场）适当增大磁场（D）将磁场反向并适当改变大小）将磁场反向并适当改变大小ACa

8、bI物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场 自由自由固定固定FF 解析：解析：两电流不平行时，有转动到相互平两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势行且电流方向相同的趋势例题例题物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场 在下在下图图中，中，标标出了磁出了磁场场的方向、通的方向、通电电直直导线导线中中电电流流I I的方向，以及通的方向，以及通电电直直导线导线所受安培力所受安培力F F的的方向，其中正确的是方向，其中正确的是 ()GGLX GGLX 巩固练习

9、巩固练习C物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场0 00.02N0.02N水平向右水平向右0.02N0.02N垂直导线，垂直导线，斜向左上方斜向左上方将长度为将长度为20cm20cm、通有、通有0.1A0.1A电流的直导线放入一匀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，已知磁感应强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为强度为1T1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向和方向IBIB30IBGGLX GGLX 巩固练习巩固练习物理物理物理物理（人教版（人教版

10、（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场如图所示，蹄形磁体用悬线悬于如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O O点，在磁点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线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，蹄形磁铁的运动情中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是况将是()()GGLX GGLX 巩固练习巩固练习A A静止不动静止不动B B向纸外平动向纸外平动C CN N极向纸外，极向纸外，S S极向纸内转动极向纸内转动D DN N极向纸内，极向纸内，S S极向纸外转动极向纸外转动C物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选

11、修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场磁场中某处的磁感线如图所示磁场中某处的磁感线如图所示 ()A.aA.a、b b两处的磁感应强度的大小不等两处的磁感应强度的大小不等,B Ba aBBb bB.aB.a、b b两处的磁感应强度的大小不等两处的磁感应强度的大小不等,B Ba aBBb bC.C.同一通电导线放在同一通电导线放在a a处受力一定比放在处受力一定比放在b b处大处大D.D.同一通电导线放在同一通电导线放在a a处受力一定比放在处受力一定比放在b b处小处小abBGGLX GGLX 巩固练习巩固练习物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）

12、第三章第三章 磁磁 场场BacbI 如图所示，直角三角形如图所示，直角三角形abcabc组成的导线框内通有电流组成的导线框内通有电流I I1A1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场，并处在方向竖直向下的匀强磁场B B2T2T中，中，AC=40cmAC=40cm，求三角形框架各边所受的安培力。，求三角形框架各边所受的安培力。GGLX GGLX 巩固练习巩固练习物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场 如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流电流,线圈将会线圈将会 ()A.A.纵向收缩纵向收缩,径向膨胀

13、径向膨胀B.B.纵向伸长纵向伸长,径向膨胀径向膨胀C.C.纵向伸长纵向伸长,径向收缩径向收缩D.D.纵向收缩纵向收缩,径向收缩径向收缩纵向纵向A AGGLX GGLX 巩固练习巩固练习物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场 如如图图所示，在玻璃皿的中心放一个所示，在玻璃皿的中心放一个圆圆柱形柱形电电极，沿极，沿边边缘缘内壁放一个内壁放一个圆环圆环形形电电极，将两极，将两电电极接在极接在电电池的两极上，池的两极上，然后在玻璃皿中放入然后在玻璃皿中放入盐盐水，把玻璃皿放入蹄形磁水，把玻璃皿放入蹄形磁铁铁的磁的磁场场中，中，N N极在

14、下，极在下，S S极在上，极在上，盐盐水就会旋水就会旋转转起来起来(1)猜想一下，盐水转动的方向，猜想一下，盐水转动的方向，并实际做一做实验来验证并实际做一做实验来验证(2)探究盐水旋转的原因探究盐水旋转的原因XSND XSND 小试牛刀小试牛刀物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场答案：答案：(1)1)通通过过左手定左手定则则判定，判定，盐盐水从上向下看逆水从上向下看逆时针时针旋旋转转(2)2)盐盐水中形成了由水中形成了由圆圆形形电电极指向柱形极指向柱形电电极的如极的如图图所示的所示的电电流，流，由于磁由于磁场场方向向上，故方

15、向向上，故盐盐水逆水逆时针时针旋旋转转物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场如如图图所示，天平右臂下面挂有一个矩形所示，天平右臂下面挂有一个矩形线线圈圈宽为宽为L L，共，共N N匝，匝，线线圈下部圈下部悬悬在匀在匀强强磁磁场场中，磁中，磁场场方向垂直方向垂直纸纸面向里利用面向里利用这这架天平如何架天平如何测测定磁定磁场场的磁感的磁感应应强强度度(1)(1)写出写出测测量方法量方法(2)(2)磁感磁感应应强强度的表达式度的表达式B B_(_(用用测测量的物理量表示量的物理量表示)YPGF YPGF 勇攀高峰勇攀高峰物理物理物理物

16、理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场解析：解析：(1)1)在在线线圈中通入沿逆圈中通入沿逆时针时针方向流方向流动动的的电电流流I I，在天平左右两，在天平左右两盘盘各加各加质质量分量分别为别为m m1 1，m m2 2的砝的砝码码，天平平衡，由此就可得，天平平衡，由此就可得到磁感到磁感应应强强度的大小度的大小(2)(2)线线圈中通入圈中通入电电流流I I时时，由左手定，由左手定则则，线线圈底圈底边边所受安培力所受安培力方向方向竖竖直向下，由天平平衡得：直向下，由天平平衡得：m m1 1gLgL(m m2 2g gNILBNILB)L L，式中，式中L L为为天平力臂天平力臂解得解得B B .答案：答案：(1)(1)见见解析解析(2)(2)物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场KHZYKHZY 课后课后作业作业KTKTXJXJ 课堂课堂小结小结P94 问题与练习问题与练习 1、2、4物理物理物理物理（人教版（人教版（人教版（人教版 选修选修选修选修3-13-1）第三章第三章 磁磁 场场