6.1 探究磁场对电流的作用 学案 (6)

6.1
探究磁场对电流的作用
学案6
【学习目标】
1、会利用左手定则判断安培力的方向；
2、会计算匀强磁场中安培力的大小。
3、了解磁电式电流表的结构和工作原理。
【学习重点】　
安培力的大小计算和方向的判定。
【知识要点】　
知识点1：安培力的方向
通电导线在磁场中所受安培力的方向，与导线、磁感应强度的方向都_________。
通电导线在磁场中所受安培力的方向可用_____________判定，熟记定则内容并会应用。
例题1
如图所示，表示一根放在磁场里的通电导线，图甲、乙、丙中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，试标出第三个量的方向。(用“·”表示磁感线垂直于纸面向外，“
×”表示磁感线垂直于纸面向里；“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“”表示电流垂直于纸面向里。)
答案：竖直向下，竖直向上，垂直纸面向外
思考：若磁场方向与导线方向不垂直，该如何用安培定则判断安培力的方向？安培力的方向与磁感应强度、导线方向有何关系？
知识点2：安培力的大小
通电导线垂直于磁场放置时，若磁场磁感应强度为B，导线长为L，通过的电流为I，则导线所受安培力F大小为_____________；
当磁感应强度方向与导线的方向平行时，导线受力为_________；
当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，导线所受安培力F大小为____________。
思考：式中一定为sinθ吗？
例题2
将长度为20cm、通有0.1A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.已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向.
(1)FA=________N；
(2)FB=________N；
(3)FC=________N；
(4)FD=________N；
答案：0，0.02N，0.01N，0.0173N
知识点3：磁电式电流表
认真阅读课本，了解磁电式电流表的构造和工作原理。
【达标训练】　
1．如图3-4-10所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为
（
A
）
A、F2
B、F1-F2
C、F1+F2
D、2F1-F2
2.如图3-4-11所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的大小为（
C
）
A、BIL
B．BIdcosθ
C．BId/sinθ
D．BIdsinθ
3．应用通电导线在磁场中受力的原理，可以制成灵敏的电流天平。用电流天平可以测出通电导线在匀强磁场中受力大小，从而求出磁感应强度。
整个装置如图3-4-12甲所示，它的横臂（图3-4-12乙）能绕通过点
和
的轴自由转动。轴的左右两侧臂长相等。在轴的一侧，沿着横臂的边沿固定一条U形绝缘导线，这样在天平的一端就有了一段短直线CD，它的长度是L。天平的另一端可以悬砝码或金属丝等轻小物体。调整天平使它平衡，把有U形导线的一端放入待测的磁场中，如图3-4-13所示，然后给U形导线通电，如果磁场方向和U形导
线中的电流方向如图所示，CD段导线就受到一个向下的安培力，天平因而倾斜，在天平的另一端加上适当的砝码，使天平恢复平衡，设待测的磁感应强度是B，U形导线中通过的电流强度为I，砝码的质量为m，试求出待测的磁感应强度。
mg/IL