2014-2015學(xué)年高二物理教科版選修3-1學(xué)案第三章-學(xué)案2-磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力-word版含解析

1、學(xué)案學(xué)案2磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力安培力[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道安培力的定義，會(huì)用F＝ILB計(jì)算B與I垂直情況下的安培力.2.會(huì)用左手定則判斷安培力的方向.3.知道電動(dòng)機(jī)的工作原理.4.體會(huì)控制變量法在科學(xué)研究中的作用一、安培力1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為安培力(1)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線不受力(2)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流大小都成正比，比例系數(shù)用B表示

2、(B與導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān))，公式F＝ILB.2左手定則：伸出左手，四指并攏，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向沿電流方向，則大拇指所指方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向(如圖1所示)圖1二、電動(dòng)機(jī)—安培力的重要應(yīng)用1安培力的一個(gè)最重要應(yīng)用是為電動(dòng)機(jī)的發(fā)明提供了理論支持2直流電動(dòng)機(jī)由磁場(chǎng)(磁體)、轉(zhuǎn)動(dòng)線圈、滑環(huán)、電刷及電源組成當(dāng)通電后，線圈受到安培力作用就在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)起來(lái)[延伸思考]將通

3、電直導(dǎo)線放入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)就會(huì)對(duì)通電直導(dǎo)線有安培力的作用如果有兩條相互平行、距離很近的通電直導(dǎo)線，如圖3所示，觀察、分析所發(fā)生的現(xiàn)象，并在圖4中標(biāo)出導(dǎo)線所受安培力的方向圖3圖4答案若兩直導(dǎo)線通入異向電流則相互排斥，通入同向電流則相互吸引在(a)圖中，由安培定則判斷，I1電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在I2位置的方向向上，再由左手定則判斷I2受到的安培力方向水平向右，同理可判斷I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)I1的安培力水平向左，故兩導(dǎo)線相互排斥，受力如圖所示同理可判斷(b

4、)中I1、I2相互吸引，受力如圖所示二、電動(dòng)機(jī)——安培力的重要應(yīng)用[問(wèn)題設(shè)計(jì)]如圖5是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的工作模型，它由磁場(chǎng)(磁體)、轉(zhuǎn)動(dòng)線圈、滑環(huán)、電刷及電源組成圖5(1)甲圖中線圈所在位置各邊受力方向如何？乙圖中呢？(2)滑環(huán)的作用是什么？答案(1)由左手定則可判斷，甲圖中與滑環(huán)A連接的一邊受安培力向下，與滑環(huán)B連接的一邊受安培力向上，這兩個(gè)力的作用使線圈在磁場(chǎng)中順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從滑環(huán)向里看)同理可判斷，乙圖中與滑環(huán)A連接的一邊受安培力向上