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磁场 磁感线 、 磁感应强度 安培力、电流表的工作原理 高二年级物理 第1周 主讲人：孙启龙 备课时间：2010年3月2日 一、备课内容： 二、课时安排： 磁场 磁感线（2课时） 、磁感应强度 安培力、电流表的工作原理（2课时，含练习与资料处理），单元小结于习题课1课时。 三、教学内容： （一）教学要求： 1、磁场 磁感线 （1）理解磁场、磁场的方向 （2）知道磁感线及常见磁体的磁感线 （3）理解安培定则、知道直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线分布及各种视图 2、磁感应强度 安培力、电流表的工作原理 (1理解磁感应强度 (2)知道知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。 (3)知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。 （4）了解磁电式电流表的工作原理。 （二）典型例题： 1．与磁场方向垂直的通电直导线，I＝2.5A，＝1cm，所受磁场力F＝5′10N，则该点的磁感应强度B＝？ (1)若其电流强度增加一倍，I＝5A，则该点的磁感应强度B＝ ______，所受的磁场力F＝_____。 (2)若I＝0，则该点的B＝______。 (3)若I与B平行，则该点B＝________。该导线所受磁场力F＝______。 (4)若拿走通电导线，则该点的B＝______。 －2 分析：B＝ 某处的磁感应强度由建立该磁场的电流情况和该点的空间位置决定，与检验通电直导线的电流强度大小、导线长短无关。 答案：2T；2T、0.1N；2T；2T、0；2T。 2．关于磁感线，下列说法正确的是： A．磁感线上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致。 B．磁感线就是在磁场中的铁屑连成的曲线。 C．对磁体来说，其周围的磁感线是从磁体的N极出发，到S极终止；对通电直导线来说，其周围的磁感线形成闭合曲线 D．磁感线较密的地方磁感应强度也较大。 分析：磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中画出的一些有方向的曲线，它是一组假想的线，是一个理想的模型。磁感线的形状可以用实验方法----铁屑在磁场中分布所形成的曲线---来模拟；磁感线上某点 1 的切线方向表示磁场的方向，即小磁针放在该点静止时N极所指的方向；磁感线都是闭合曲线；磁感线的疏密表示磁场的强弱。AD正确。 注意：电场线和磁感线都是理想化的模型，在磁场中并不真的存在，它们在描述场时，有相同点也有不同点。在理解磁感线时，应与电场线对比。 3．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方 向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是 A、线框有两条边所受的安培力方向相同； B、线框有两条边所受的安培力大小相同； C、线框所受安培力的合力朝左； D、cd所受安培力对ab边的力矩不为零； 分析：本题主要是考察学生对通电线圈受到的安培力及安培力矩的理解 根据右手螺旋定则可知，导线MN右面的磁场方向为垂直纸面向里，垂直于 通电矩形线框平面，所以矩形线框的四条边均受到安培力。根据左手定则可知ad边和bc边受到的磁场力大小相等，方向相反，二力平衡；ab边和cd边受到的磁场力方向相反，但ab边受力大于cd边受力。（因为ab边所在处的磁场大于cd边所在处的磁场）cd边受力过转轴（ab），所以cd所受安培力对ab边的力矩为零。BC正确 4．两光滑平行导轨与水平成θ放置。导轨下端接有电池和滑动 变阻器，导轨上与导轨垂直放置有导体MN，如图所示，整个装置处在 磁感强度为B的匀强磁场中。若磁场方向竖直向上，导体MN中的电 流为I1时，导体MN可静止在导轨上; 若磁场方向垂直导轨平面斜向 上时，导体MN中的电流为I2时，也可以静止在导轨上，则I1：I2＝______ 分析：根据物体的平衡条件可以解决。为了准确地画出导体MN的受力图，把立体图平面化——投影图，是非常必要的。投影后，题中所述两种情况，分别如图中的(1)和(2)所示。注意到安培力的方向与磁场方向垂直。 解：由图中受力情况可得(设MN长L，质量为M) BI1L=Mgtanθ BI2L=Mgsinθ 得I1：I2＝1/cosθ 说明：还应注意到两种情况，导轨对MN的弹力也不相同， 2N1／N2=1／cosθ。 5．如图所示，一位于xy平面内的矩