通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力公開課.ppt

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1、第三章磁場(chǎng)第四節(jié)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力復(fù)習(xí)鞏固歷史上最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的人物是誰呢？思考與討論反過來思考：磁針對(duì)通電導(dǎo)線有無力的作用？奧斯特：通電導(dǎo)線對(duì)磁針有力的作用作用力與反作用力。磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線也有力的作用——安培力。新課引入磁軌炮(RailGun)，即軌道炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器.與傳統(tǒng)的大炮將火藥燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌壍琅谑抢秒姶畔到y(tǒng)中電磁場(chǎng)的作用力，其作用的時(shí)間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程.因而引起了世界各國軍事家們的關(guān)注.自80年代初期以來，電磁軌道炮在未來武器的發(fā)展計(jì)劃中，已成為越來越重要的部分.激趣誘思安培力：通電導(dǎo)線

2、在磁場(chǎng)中受到的力一、安培力的方向演示：按照右圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。2、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化。問題探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)？問題探究實(shí)驗(yàn)記錄與分析1.實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)化圖實(shí)驗(yàn)次數(shù)磁場(chǎng)方向電流方向安培力的方向1向下垂直于紙面向外2垂直于紙面向里3向上4垂直于紙面向外2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表問題探究N電流的方向：垂直于紙面向外記錄1實(shí)驗(yàn)1問題探究N電流的方向：垂直于紙面向里記錄2實(shí)驗(yàn)2問題探究電流的方向：垂直于紙面向里記錄3實(shí)驗(yàn)3問題探究S電流的方向：垂直于紙面向外記錄4實(shí)驗(yàn)4問題探究實(shí)驗(yàn)次數(shù)磁場(chǎng)方向電流方向安

3、培力的方向1向下垂直于紙面向外2垂直于紙面向里3向上4垂直于紙面向外實(shí)驗(yàn)結(jié)果問題探究演示1：磁場(chǎng)方向：向下電流方向：向外受力方向：向右演示2：磁場(chǎng)方向：向下電流方向：向內(nèi)受力方向：向左演示3：磁場(chǎng)方向：向上電流方向：向內(nèi)受力方向：向右演示4：磁場(chǎng)方向：向上電流方向：向外受力方向：向左結(jié)果分析左手定則：伸開左手，大拇指跟其余四指垂直，并且跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方向就是直導(dǎo)線所受安培力的方向。問題探究FIBFIBBI30°FFIIIBBB例1.判斷安培力的方向F=0F=0典例精析例2.畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的

4、方向。FFF平面圖－－側(cè)視圖典例精析思考：平行通電導(dǎo)線間是相互吸引還是相互排斥？問題探究1.同向電流相互吸引2.反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流試?yán)米笫侄▌t分析他們之間的作用力問題探究二、安培力的大小NSIF＝ILB當(dāng)B∥I時(shí)F＝0當(dāng)B和I夾角為θ時(shí)，F(xiàn)的方向？F的大小?當(dāng)B⊥I時(shí)NSINSIθ問題探究把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：平行于導(dǎo)線的分量B2不對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定F=IL·Bsinθ通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況怎樣處理？NSI垂直B1=Bsinθ平行B2=BcosθIBθB2B1θ問題探究安培力大小公式：F=ILBs

5、inθθ表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角注：在中學(xué)階段，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)問題1:若B與I不垂直時(shí)，F(xiàn)安與B和I方向關(guān)系可怎樣概括？說明：結(jié)論：F一定與B垂直，一定與I垂直。但B與I不一定垂直。問題2：F、B、I一定兩兩垂直嗎？問題探究例3.如右圖所示的各圖中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，導(dǎo)線兩端點(diǎn)距離均相等，導(dǎo)線中電流均相等，則各圖中有關(guān)導(dǎo)線所受的安培力的大小的判斷正確的是()A．d圖最大B．b圖最大C．一樣大D．無法判斷答案：C典例分析例4．如圖1所示，垂直折線abc中通入I的電流。ab=bc=L，折線所在平面與勻強(qiáng)磁感強(qiáng)度B垂直.abc受安培力等效于ac（通有a→c的電

6、流I）所受安培力，即F1=______，方向同樣由等效電流ac判定為在紙面內(nèi)垂直于ac斜向上，同理可以推知：如圖2所示，半圓形通電導(dǎo)線受安培力F2=______如圖3所示，閉合的通電導(dǎo)線框受安培力F3=______圖1圖3圖22BIL0計(jì)算安培力的大小時(shí)，L是指導(dǎo)線在垂直磁場(chǎng)方向上的有效長度典例分析00.02N水平向右0.02N垂直導(dǎo)線，斜向左上方1.將長度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向IBIB30°IB課堂練習(xí)2.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中用兩根柔軟的細(xì)線將金屬棒a

7、b懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時(shí)兩根細(xì)線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細(xì)線對(duì)金屬棒拉力變?yōu)榱?，可采用哪些方法?)（A）適當(dāng)增大電流I（B）將電流反向并適當(dāng)改變大?。–）適當(dāng)增大磁場(chǎng)（D）將磁場(chǎng)反向并適當(dāng)改變大小ACabI課堂練習(xí)如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，將兩電極接在電池的兩極上，然后在玻璃皿中放入鹽水，把玻璃皿放入蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，N極在下，S極在上，鹽水就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來．(1)猜想一下，鹽水轉(zhuǎn)動(dòng)的方向．(2)探究鹽水旋轉(zhuǎn)的原因．思考問題探究答案