创新设计高中物理人教版选修4通电导线在磁场中受到的力省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练4通电导线在磁场中受到力通电导线在磁场中受到力第1页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练1观观察察安安培培力力方方向向与与哪哪些些原原因因相相关关试试验验,统统计计试试验验现现象象并并得得出出相相关关结结论论知知道道安安培培力力方方向向与与电电流流、磁磁感感应应强强度度方方向向都垂直,会用左手定都垂直,会用左手定则则判断安培力方向判断安培力方向2推推导导匀匀强强磁磁场场中中安安培培力力表表示示式式,计计算算匀匀强强磁磁场场中中安安培力大小培
2、力大小3知知道道磁磁电电式式电电流流表表基基本本结结构构以以及及利利用用它它测测量量电电流流大大小和方向基本原理小和方向基本原理第2页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练一、安培力方向一、安培力方向1安培力:通电导线在安培力:通电导线在 中受力中受力2决定安培力方向原因:决定安培力方向原因:(1)方向;方向;(2)方向方向3左左手手定定则则:如如图图341所所表表示示,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,而而且且拇拇指指与与手手掌掌在在同同一一平平面面内内让让磁磁感感线从线从进入并使四指指向进入并使四指
3、指向,这时拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向,这时拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向磁磁场场磁磁场场电电流流掌心掌心电电流方向流方向第3页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练4安培力特点安培力特点与与电电流方向、磁感流方向、磁感应应强强度方向都度方向都 即安培力即安培力F于于B和和I决定平面决定平面二、安培力大小二、安培力大小同同一一通通电电导导线线,按按不不一一样样方方式式放放在在同同一一磁磁场场中中,受受力力情情况不一况不一样样,如,如图图342所表示所表示垂直垂直垂直垂直第4页自主学习自主学习名师解疑名师
4、解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练1如如图图甲甲,通通电电导导线线与与磁磁场场方方向向垂垂直直,此此时时安安培培力力最最大,大,F.2如如图图乙乙,通通电电导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行,此此时时安安培培力力最最小,小,F .3如如图图丙丙,通通电电导导线线与与磁磁场场方方向向成成角角,能能够够把把磁磁感感应应强强 度度 B分分 解解 为为 与与 导导 线线 垂垂 直直 分分 量量 B和和 与与 导导 线线 平平 行行 分分 量量 B,如如图图丁丁所所表表示示则则有有BBsin,BBcos,其其中中B不不产产生生安安培培力力,导导线线受受安安培培力力只只
5、是是B产产生生,所所以以得得到到F ,这这是普通情况下安培力表示式是普通情况下安培力表示式ILB0ILBsin第5页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练三、磁电式电流表三、磁电式电流表1原原理理:通通电电线线圈圈在在磁磁场场中中受受到到 而而偏偏转转线线圈圈偏偏转转角角度度越越大大,被被测测电电流流就就 依依据据线线圈圈 ,能够知道被测电流方向,能够知道被测电流方向2结构:结构:、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴安培力安培力越大越大偏偏转转方向方向磁磁铁铁第6页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页
6、限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练3特特点点:两两极极间间极极靴靴极极化化靴靴中中间间铁铁质质圆圆柱柱,使使极极靴靴与与圆圆柱柱间间磁磁场场都都沿沿 方方向向,保保持持线线圈圈转转动动时时,安安培培力力大大小小不不受受磁磁场场影影响响,电电流流所所受受安培力方向安培力方向总总与与线线圈平面垂直使圈平面垂直使线线圈平面都与磁圈平面都与磁场场方向方向 ,使表,使表盘盘刻度均匀,如刻度均匀,如图图343所表示所表示4优点优点:灵敏度高,能:灵敏度高,能够测够测出出 电电流流缺点:缺点:线线圈圈导线导线很很细细,允,允许经过电许经过电流很弱流很弱半径半径平行平行很弱很弱第7页自主学习自主学习
7、名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练第8页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练一、安培力方向判定一、安培力方向判定1判断安培力方向方法:左手定则判断安培力方向方法:左手定则2判定安培力方向应注意问题判定安培力方向应注意问题(1)安安培培力力方方向向总总是是既既与与磁磁场场方方向向垂垂直直,又又与与电电流流方方向向垂垂直直,也也就就是是说说安安培培力力方方向向总总是是垂垂直直于于磁磁场场和和电电流流所所决决定定平平面面所所以以判判断断时时要要首首先先确确定定磁磁场场与与电电流流所所确确定定平平
8、面面,从从而而判判断断出出安安培培力力方方向向在在哪哪一一条条直直线线上上,然然后后再再依依据据左左手手定定则则判判断断出出安安培培力力详细详细方向方向(2)当当电电流流方方向向跟跟磁磁场场方方向向不不垂垂直直时时,安安培培力力方方向向仍仍垂垂直直电电流流与与磁磁场场所所决决定定平平面面,所所以以仍仍用用左左手手定定则则来来判判断断安安培培力力方方向向,只是磁感,只是磁感线线不再垂直穿不再垂直穿过过手心,而是斜穿手心,而是斜穿过过手心手心第9页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练(3)安培力大小与静安培力大小与静电电力大小不一力大小不
9、一样样电电荷荷在在电电场场中中某某一一点点受受到到静静电电力力是是一一定定,方方向向与与该该点点电电场场方方向向要要么么相相同同,要要么么相相反反电电流流在在磁磁场场中中某某处处受受到到磁磁场场力力,与与电电流流在在磁磁场场中中放放置置方方向向相相关关,电电流流方方向向与与磁磁场场方方向向平平行行时时,电电流受安培力最小,等于零;流受安培力最小,等于零;电电流流方方向向与与磁磁场场方方向向垂垂直直时时,电电流流受受安安培培力力最最大大,等等于于BIL.普普通通情情况况下下安安培培力力大大于于零零,小小于于BIL,安安培培力力方方向向均均与与磁磁场场方向垂直方向垂直第10页自主学习自主学习名师解
10、疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练二、安培力大小计算二、安培力大小计算1公公式式FILB中中L指指是是导导线线在在磁磁场场中中且且垂垂直直于于磁磁场场方方向向“有有效效长长度度”,即即导导线线在在磁磁场场中中在在垂垂直直于于磁磁场场方方向向投投影影长长度度2弯弯曲曲导导线线有有效效长长度度L,等等于于连连接接两两端端点点直直线线长长度度(如如图图344所表示所表示);对应电流沿;对应电流沿L由始端流向末端由始端流向末端第11页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练3电电荷荷在在电电场场中中所所受受
11、电电场场力力与与电电流流在在磁磁场场中中所所受受安安培培力力比比较较:电电荷荷在在电电场场中中一一定定会会受受到到电电场场力力作作用用,不不过过电电流流在在磁磁场场中中不不一一定定受受安安培培力力作作用用,安安培培力力大大小小与与电电流流和和磁磁场场大大小小以以及及电电流流方方向向与与磁磁场场方方向向间间关关系系相相关关,当当二二者者平平行行时时,不不受受安安培培力力作用作用第12页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练三、磁电式电流表工作原理三、磁电式电流表工作原理惯惯用用电电流流表表结结构构如如图图345甲甲所所表表示示在在很很强强
12、蹄蹄形形磁磁铁铁两两极极间间有有一一个个固固定定圆圆柱柱形形铁铁芯芯,铁铁芯芯外外面面套套着着一一个个能能够够绕绕轴轴转转动动铝铝框框,铝铝框框转转轴轴上上装装有有两两个个螺螺旋旋弹弹簧簧和和一一个个指指针针,线线圈圈两两端端分分别别接接在在这这两两个个螺螺旋旋弹弹簧簧上上,被被测测电电流流就就是是经经过过这这两两个个弹弹簧簧经过线圈电流经过线圈电流第13页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练第14页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练第15页自主学习自主学习名师解疑名师解疑
13、分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练第16页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例1】(海海南南卷卷,10)图图346中中装装置置可可演演示示磁磁场场对对通通电电导导线线作作用用、电电磁磁铁铁上上下下两两磁磁极极之之间间某某一一水水平平面面内内固固定定两两条条平平行行金金属属导导轨轨,L是是置置于于导导轨轨上上并并与与导导轨轨垂垂直直金金属属杆杆当当电电磁磁铁铁线线圈圈两两端端a、b,导导轨轨两两端端e、f,分分别别接接到到两两个个不不一一样样直直流流电电源源上上时时,L便便在在导导轨轨上上滑滑动动
14、以下以下说说法正确是法正确是()第17页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练A若若a接接正正极极,b接接负负极极,e接接正正极极,f接接负负极极,则则L向向右右滑滑动动B若若a接接正正极极,b接接负负极极,e接接负负极极,f接接正正极极,则则L向向右右滑滑动动C若若a接接负负极极,b接接正正极极,e接接正正极极,f接接负负极极,则则L向向左左滑滑动动D若若a接接负负极极,b接接正正极极,e接接负负极极,f接接正正极极,则则L向向左左滑滑动动第18页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂
15、对点演练解解析析若若a接接正正极极,b接接负负极极,则则依依据据安安培培定定则则可可知知线线圈圈之之间间产产生生向向上上磁磁场场,e接接正正极极,f接接负负极极,L中中将将通通有有向向外外电电流流,依依据据左左手手定定则则可可知知L向向左左运运动动,A错错;若若a接接正正极极,b接接负负极极,则则依依据据安安培培定定则则可可知知线线圈圈之之间间产产生生向向上上磁磁场场,e接接负负极极,f接接正正极极,L中中将将通通有有向向里里电电流流,依依据据左左手手定定则则可可知知L向向右右运运动动,B正正确确;若若a接接负负极极,b接接正正极极,则则依依据据安安培培定定则则可可知知线线圈圈之之间间产产生生
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