教科版选修3-1磁场对电流的作用力(课件+学案)

文档属性

名称 教科版选修3-1磁场对电流的作用力(课件+学案)
格式 zip
文件大小 4.8MB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2012-05-25 13:40:27

文档简介

(共19张PPT)
3.2 磁场对通电导线的作用——安培力
复习: 几种常见的磁场
安培定则(右手螺旋定则) 1.判断直线电流周围的磁场:
大拇指方向--
电流方向
四指弯曲方向--
周围磁感线环绕方向
复习: 安培定则
2.判断环形电流
周围的磁场:
四指弯曲方向—
电流方向
环形电流中心磁场方向
大拇指方向—
复习: 安培定则
3.判断通电螺线管的磁场:
四指弯曲方向--
电流方向
大拇指方向—
通电螺线管中心磁场方向
复习: 安培定则
观看视频:
平行通电直导线之间的相互作用
思考:
直导线之间为什么会有相互排斥、相互吸引的作用力?
通电直导线会在周围的空间中产生磁场。
导线之间的相互作用力,实际上是导线受到电流产生的磁场对电流的力的作用。
磁场电流有力,叫做安培力。
当通电导线方向与磁场方向平行时,通电导线不偏转,所受的安培力 。
为零
一、探究安培力的大小
演示实验
一、探究安培力的大小
【实验方法】控制变量法
猜想:当磁场与电流垂直时,安培力的大小与哪些因素有关?
1、电流的大小;
2、通电导线的长度;
3、磁场的强弱;
根据你手上所有的实验器材设计实验方案
一、探究安培力的大小
实验1:当通电导线长度一定时,安培力与电流的关系?
实验2:当电流一定时,安培力与通电导线的长度关系?
只研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下:
结论:通电导线在同一磁场中受到的安培力大小F与导线长度和电流I的有关.
【实验结论】
F∝I
F∝L
F∝IL
安培力不仅与导线长度、电流大小有关,还与磁场强弱有关,故有安培力计算式:
F=ILB
B是一个仅与磁场有关的物理量
二、安培力的方向
思考与讨论
在电场中,电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢?在刚刚的实验中,各小组线框偏转方向一致么?
实验表明:通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向均有关。
改变蹄形磁铁的摆放方式,改变电流的方向,看看线框的偏转方向一样吗?
动动手
二、安培力的方向
磁场
方向 电流方向 安培力
方向 图
向下 垂直于纸面向外
垂直于
纸面
向里
向上
垂直于纸面向外
水平
向右
水平
向左
水平
向右
水平
向左
F
F
F
F
二、安培力的方向
二、安培力的方向
结论:安培力方向既与磁场方向垂直,也与电流方向垂直。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场,让磁感线垂直穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向就为安培力方向。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场,让磁感线垂直穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向就为安培力方向。
I
I
I
I
F
F
F
F
F
I
B
F
I
B
α
α
B
B
I
F
α
B
I
30°
F
F
I
I
I
B
B
B
【练一练】画出图中安培力的方向。
1、当磁感线沿着纸面向下或向上时,手掌应于纸面垂直,让磁感线垂直穿过手心。
2、当磁感线垂直于纸面时,要让手掌平放在纸面上,让磁感线穿过手心。
同向电流相互吸引.
反向电流相互排斥.
想一想为什么
用刚刚学的知识判断:
F
F
F
同向电流
F
反向电流
A
B
B
A
B
B
A
A
1、安培力的大小与哪些因素有关?
小结
F∝IL
F=ILB
2、安培力的方向与哪些因素有关?如何判断安培力的方向?
与电流方向、磁场方向均有关,且三者两两垂直。
用左手定则判断安培力
(区别安培定则与左手定则)《磁场对通电导线的作用——安培力》同步学案
姓名: 学号:
一、复习
1、常见的磁场
磁感线的疏密表示
磁感线的切线方向表示
2、安培定则
1.判断直线电流周围的磁场:
大拇指方向指向
四指完全方向指向
2.判断环形电流周围的磁场:
四指完全方向指向
大拇指方向指向
3.判断通电螺线管的磁场:
四指完全方向指向
大拇指方向指向
二、新课内容
(一)什么是安培力
观看视频:平行通电直导线之间的相互作用
思考:
直导线之间为什么会有相互排斥、相互吸引的作用力?
导线之间的相互作用力,实际上是导线受到电流产生的 对电流的力的作用。
磁场电流有力,叫做安培力。
(二)探究安培力的大小
当导线方向与磁场方向 时,且导体上有电流流过导体将发生 。
当导线方向与磁场方向 时,且导体上有电流流过导体将不不会发生偏转。
猜想:当磁场与电流垂直时,安培力的大小与哪些因素有关?
1、
2、
3、
4、
… … … … … …
【实验方法】
【实验器材】:线框、相同的蹄形磁铁2块、电源、滑动变阻器、开关、导线、铁架台
【设计实验电路】
【实验内容】通电导线方向与磁场方向垂直的情况下:
实验1、当通电导线长度一定时,安培力与电流的关系?
改变 观察
结论
实验2、当电流一定时,安培力与通电导线的长度关系?
改变 观察
结论
【实验结论推演】
安培力的计算式:
(B是一个仅与磁场有关的物理量)
(三)安培力的方向
思考与讨论:在磁场中,磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢?在刚刚的实验中,各小组线框偏转方向一致么?
动动手:改变蹄形磁铁的摆放方式,改变电流的方向,看看线框的偏转方向一样吗?
结论:
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场,让磁感线垂直穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向就为安培力方向。
练一练:画出图中安培力的方向。
想一想:为什么通向电流相互吸引,反向电流相互吸引?(在图中画出)
三、小结
1、安培力的大小与哪些因素有关?
2、安培力的方向与哪些因素有关?如何判断安培力的方向?
通电直导线会在周围的空间中产生磁场。
F I
F L
F IL
1、当磁感线沿着纸面向下或向上时,手掌应于纸面垂直,让磁感线垂直穿过手心。
2、当磁感线垂直于纸面时,要让手掌平放在纸面上,让磁感线穿过手心。
B
I
I
B
I
B
I
B
I
B
I
B
30°
α
α
B
B
I
α