(3.4通电导线在磁场中的受力.docVIP

【学习课题】§3．3、4几种常见磁场和导线在磁场中的受力 【学习材料】选修3-1P86——94 【学习目标】 知道磁感线是如何描述磁场的。 能够应用安培定则确定电流的磁场的方向。 能够用磁感线描绘出通电直导线，环形电流，通电螺线管以及条形磁铁、蹄形磁铁的磁场。 知道安培分子电流假说，能够用其解释磁化等现象，从而理解磁现象的电本质。 知道匀强磁场以及如何产生匀强磁场。 认识磁通量的概念，知道其单位，从磁通密度这个角度来认识磁感应强度。 会用左手定则来判断安培力的方向，能够计算安培力的大小。知道F=ILB的使用条件。 【教师预设问题】 什么是安培定则？ 2．画出条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感线分布5．如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度B=0.2T ,方向沿x轴的正方向，且ab=dc=0.4m，bc=ef=ad=0.3m，be=cf=0.3m，通过面积S1（abcd））） 7．长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线所受的安培力大小为0.8N，则磁场的磁感应强度为 T；当导线中的电流增大为2A时，导线所受的安培力的大小为 N。 【课堂小结】 1．（1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。 （2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。 （3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。 2．如何得到匀强磁场，画简图说明。 3．磁通量的单位是什么？什么是磁通密度？ 4． 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。 5．左手定则的内容是什么？ 总结：磁感线方向——电流方向——安培力方向——F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是______ A.F、B、I三者总是互相垂直的 B.F总是与B和I垂直，但F、B之间可以不垂直 C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直 D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直 7． 探究：试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理，证明通有同向电流的导线相互吸引，通有异向电流的导线相互推斥力1．用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象(　　) A．永久磁铁的磁场　　　　B．直线电流的磁场 C．环形电流的磁场 D．软铁棒被磁化的现象 答案：AD 解析：分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的，所以选项AD是正确的．而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动而产生的宏观电流产生的．分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的．故正确答案为AD. ．如图所示，当S闭合后，小磁针处在通电电流磁场中的位置正确的是(　　) 答案：D 解析：本题考查安培定则及小磁针在磁场力作用下的转动问题，正确选项为D. ．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置过程中，关于穿过线框的磁通量变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(　　) A．一直增加 B．一直减少 C．先增加后减少 D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少 答案：D 解析：由安培定则可知直导线左边磁场方向向外，右边磁场方向向里且靠近导线的磁场强，故线框达到导线之前穿过线框的磁通量增加，bc边越过导线到线框跨过一半的过程中穿过线框的磁通量减少直到为零．之后跨过线框磁通量增加，全部跨过导线后穿过线框的磁通量减少，可得出结论，整个过程中穿过线框的磁通量先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少，故选项D正确． ．如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力． FA＝________　FB＝________　FC＝________　FD＝________　FE＝________ 解析：　本题考查对安培力计算公式的正确理解，F＝BILsin θ＝BIL，B为磁场在垂直导线电流方向的分量即为有效磁场．或者F＝BIL，其中L为垂直于磁场方向的有效长度． A图中FA＝BILcos α，此时不能死记公式，而写成sin α.要理解公式本质是有效长度或有效磁场，要正确分解． B图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内，因此BI，故FB＝BIL. C图中两根导线组成的折线abc，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为ac(即从a→c的电流)．故FC＝BIL. D图是从a→b的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段电流，受力抵消合并后，其有效长度为ab，FD＝2BIR. 在E图中，