6.1 探究磁场对电流的作用 学案 (1)

6.1
探究磁场对电流的作用
学案1
〖新课标要求〗
认识安培力。
会判断安培力的方向。
会计算匀强磁场中的安培力。
了解磁电式电流表的基本原理
〖学习重点〗
安培力的大小计算和方向的判定。
〖新课预习〗
1、左手定则：
。
2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为
。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为
和
的分量。导线所受的安培力只是
的分量产生的，安培力的大小为
3、磁电式仪表最基本的组成部分是
和
。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿
方向，线圈始终跟磁感线
。
〖知识精讲〗
知识点1.左手定则
磁感线方向——穿过手心
电流方向——四指指向
安培力方向——拇指指向
【典型例题】　
[例1]
关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是______
A.F、B、I三者总是互相垂直的
B.F总是与B和I垂直，但F、B之间可以不垂直
C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直
D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直
[答案]
B
[总结]
电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力总是垂直于磁场和电流所决定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，总是垂直电流方向。
[变式训练1]
如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它
的上方有一与磁铁垂直的长直导线，正缓慢的自左向右
移动，直导线中通以垂直纸面向里外的电流，则磁铁受
桌面的摩擦力作用为（磁铁始终不动）
A、先减少后增大
B、先增大后减少
C、一直增大
D、一直减少
[思路分析]先确定条形磁铁的磁场情况，根据
左手定则判断通电导线的受力情况，再根据牛
顿第三定律，得出条形磁铁的受力，磁铁的静
摩擦力就可判定。
[答案]A
知识点2.
安培力的大小
[例2]
如图所示，在匀强磁场中放有下列通电导线，长度为L、电流强度为I、磁感应强度为B，求各导线所受的安培力的大小和方向。
[思路分析]
(1)首先把B分解为B1、B2，相当于B1、B2两个正交的磁场共同作用于通电导线，因为B1∥I，所以B1对电流无作用力，B对I的作用，实际上就是B2对I的作用，所以F=B2IL=BILcosα.由左手定则得，方向垂直纸面向里。
(2)的方法是将abc等效，它的等效长度是初末位置的连线ac长度，为L，所以F=BIL，方向垂直于ac方向。
[答案]
BILcosα
方向垂直纸面向里
BIL，方向垂直于ac方向
[总结]
安培力的大小计算注意是垂直量有效，通电导线的等效长度是初末位置的连线。
1如图所示，ab边与MN平行，
关于线框的受力下列叙述正确的是（
）
A、线框有两条边所受安培力方向相同
B、线框有两条边所受安培力大小相同
C、线框所受的安培力的合力方向向左
D、线框所受的安培力的合力方向向右
[答案]BC
2.如图所示，把一重力不计的
通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导
线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，
导线的运动情况是（俯视图）（
）
A、顺时针方向转动，同时下降
B、顺时针方向转动，同时上升
C、逆时针方向转动，同时下降
D、逆时针方向转动，同时上升
[思路分析]分析蹄形磁铁的磁场，由N到S，由左手定则得，导线右端受力向外，导线左端受力向里，所以是顺时针转动；取极限转动90°后，由左手定则得，导线受力向下。
[答案]A
〖基础达标〗
1、.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，如图所示，当导体棒内通入流向纸内的电流时，在通电的一瞬间，可能产生的情况是_______
A.磁铁对桌面的压力减小
B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁受向左的摩擦力
D.磁铁受向右的摩擦力
2、两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示，
两根导线都可以自由运动，则（
）
两根导线在纸面内相互靠拢
两根导线在纸面内相互远离
右导线上端向纸内旋转，左导线上端向纸外旋转
右导线上端向纸外旋转，左导线上端向纸内旋转
3、下列关于磁电式电流表的有关说法，正确的是（
）
A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用
B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用
C、电流表指针的偏转角与所通电流成正比
D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比
4、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线上电流方向由左指向右，当导线以其中点O为轴旋转90°的过程中，导线受到的安培力（
）
A、大小不变，方向不变
B、由“0”增至最大，方向时刻变
C、由最大减少至“0”，方向不变
D、由“0”增至最大，方向不变
答案：
1、AC
2、A
3、BC
4、D
S
N
V
F
F
F
S
N
I
（1）
（2）
α
B
I
BI
B2
M
N
b
c
d
a
M
N
b
c
d
a
F1
F3
F4
F2
S
N
I
I
O
B