物理人教版选修112.3磁场对通电导线的作用(共30张)课件.ppt

1、教学目标知识与能力知识与能力1了解直线电流、环形电流及通电螺线了解直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场特点。管的磁场特点。2会用磁感线描绘直线电流、环形电流会用磁感线描绘直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场及通电螺线管的磁场 3学会用安培定则判定直线电流、环形学会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向电流及通电螺线管的磁场方向 过程与方法过程与方法 1通过演示磁场对电流的作用的实验，使通过演示磁场对电流的作用的实验，使学生进一步掌握控制变量法。学生进一步掌握控制变量法。2通过学习左手定则，理解磁场方向、电通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学

2、流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力。生空间想象能力。情感态度与价值观情感态度与价值观通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志，让学因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志，让学生感受物理学家们的人格没、情操美。生感受物理学家们的人格没、情操美。教学重难点重点重点1安培力的表示方法及大小。安培力的表示方法及大小。2磁感应强度大小及方向。磁感应强度大小及方向。3左手定则。左手定则。难点难点1安培力、磁感应强度。安培力、磁感应强度。2左手定则。左手定则。知识回顾知识回顾1电流的磁效应：电流的磁效应：2电流磁场的方向：电流

3、磁场的方向：安培定则：安培定则：（1）直线电流：）直线电流：（2）环形电流：）环形电流：（3）通电螺线管：）通电螺线管：直直导导线线环形环形导线导线通电螺通电螺线管线管回顾我们知道，电荷在电场中会受到电场力的我们知道，电荷在电场中会受到电场力的作用，那么，对于我们已知道的通电导线，它作用，那么，对于我们已知道的通电导线，它是否也受到力的作用呢？是否也受到力的作用呢？今天，就让我们共同去探究通电导线在磁场中的受力情况！今天，就让我们共同去探究通电导线在磁场中的受力情况！一安培力一安培力演示1观察安培力把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发行运动。1安培力：通电导

4、体在磁场中受到的力称为安培力（F）。演示演示1观察安培力观察安培力把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发行运动。2实验现象：实验现象：当导线方向与磁场方向当导线方向与磁场方向垂直时垂直时，它所受的安培力，它所受的安培力最大最大当导线方向与磁场方向当导线方向与磁场方向一致时一致时，导线，导线不受安培力不受安培力当导线方向与磁场方向当导线方向与磁场方向斜交时斜交时，它所受的安培力，它所受的安培力介于最大值和介于最大值和0之间之间。演示演示1观察安培力观察安培力把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发行运动。4猜想：猜想：导线的长度导

5、线的长度L；电流的大小电流的大小I。3思考：思考：影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）三块相同的蹄形磁铁并列放置。可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时悬线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较安培力的大小。演示2在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素 1规律：在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。三块相同的蹄形磁铁并列放置。可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时悬线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较安

6、培力的大小。演示2 2结论：精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力F的 大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比、即与I和L的乘积成正比。3公式：BIL（B是比例系数）是比例系数）在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素二磁感应强度二磁感应强度 磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致。亦即小磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致。亦即小磁针极受力方向。磁针极受力方向。安培力公式：BIL（B是比例系数）反映了磁场的强弱，叫做反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度磁感应强度。2公式：公式：3单位：单位：N/mT特斯拉，简称，特斯拉，简称，特（特（T）4方向：方向：1定义：定义：

7、B/IL三安培力的方向三安培力的方向结论：F方向，既跟磁感应强度B的方向垂直，又跟电流I的方向垂直。演示演示如果放在磁场中的如果放在磁场中的不是一段通电的导线，不是一段通电的导线，而是一个通电的矩形线而是一个通电的矩形线圈圈abcd（如图），会发（如图），会发生什么现象？生什么现象？通电线圈在磁场中通电线圈在磁场中如何运动？如何运动？通电线圈会转动起来通电线圈会转动起来思考思考我们使用的我们使用的电动机就是电动机就是利用安培力来工作的利用安培力来工作的。通电线圈在磁场中受到安培力会扭转，通电线圈在磁场中受到安培力会扭转，电动机就是根据这个原理设计的。电动机就是根据这个原理设计的。四电动机四电动

8、机1构造：各种电动机中都有由定子和转子。（1）定子：电动机中固定不动的部分，可以是线圈，也可以是磁体。（2）转子：电动机中转动的部分，线圈镶嵌在硅钢片的槽中。（3）电刷和整流子：直流电动机中，可以将电流持续地提供给线圈，并适时地改变流入线圈的电流方向，它们能使转子按一个方向持续地旋转。一种电动机的定子和转子一种电动机的定子和转子 电动剃须刀、录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力机车、电子钟表、电车、高速电梯2种类：直流电动机、交流电动机3应用：如果没有电动机，你家里的哪些工作如果没有电动机，你家里的哪些工作要变电动为手动？如果没有电动机，要变电动为手动？如果没有电动机，你家里的哪些工作根本不

9、能做了？你家里的哪些工作根本不能做了？一、安培力一、安培力1概念：概念：通电导体在磁场中受到的力称为通电导体在磁场中受到的力称为安碚力安碚力F2大小：大小：F=BIL3方向：方向：左手定则确定。左手定则确定。FB，F I，F垂直垂直I、B所在平面。所在平面。二、磁感应强度二、磁感应强度1公式：公式：2物理意义：物理意义：反映了磁场的强弱反映了磁场的强弱3单位：单位：特斯拉，简称特，国际符号是特斯拉，简称特，国际符号是T 4方向：方向：与该处磁场方向同与该处磁场方向同三、电动机三、电动机课堂小结许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述不正确

10、的是（下列表述不正确的是（）A卡文迪许测出引力常数卡文迪许测出引力常数B法拉第发现电磁感应现象法拉第发现电磁感应现象C安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律之间的相互作用规律C课堂练习B IFB（2）F（1）I 如图所示，表示一根放在磁场里的通电如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向

11、。中两个的方向，请标出第三个量的方向。一根导线长一根导线长0.2m，通过，通过3A的电流，垂直放的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是入磁场中某处受到的磁场力是610-2N，则该处，则该处的磁感应强度的磁感应强度B的大小是的大小是_T；如果该导；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是强度的大小是_T。0.10.1(双选双选)磁场中某点的磁感应强度的方向（）磁场中某点的磁感应强度的方向（）A放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向放在该点的正检验电荷所受的磁

12、场力的方向C放在该点的小磁针静止时放在该点的小磁针静止时N极所指的方向极所指的方向D通过该点磁感线的切线方向通过该点磁感线的切线方向CD教材习题答案1答：左图：直导线所受安培力竖直向下；答：左图：直导线所受安培力竖直向下；中图：磁场方向竖直向上；右图：电流方向垂中图：磁场方向竖直向上；右图：电流方向垂直纸面向外。直纸面向外。2答：因地球表面附近地磁场的磁感应强答：因地球表面附近地磁场的磁感应强度约为（度约为（0.30.7）10-4T，据，据F=BIL得，通电得，通电导线在地磁场中所受安培力约为（导线在地磁场中所受安培力约为（0.61.4）10-4N3略。略。4答：地磁场对这根导线的安培力为答：地磁场对这根导线的安培力为310-2N，方向指向地心。，方向指向地心。