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(共19張PPT)
磁場對通電導線的作用力
問題引領
安培（1775.1.20-1836.6.10.）
法國物理學家、化學家、數學家
【實驗方案設計】
實驗方法：控制變量法
1.保持磁場方向不變，改變電流方向，觀察金屬棒的受力。
2.保持電流方向不變，改變磁場方向，觀察金屬棒的受力。
實驗探究 觀察通電導體棒在磁場中運動
實驗次數 磁場方向 電流方向 安培力方向
1 向下 垂直直面向外
2 垂直直面向內
3 向上 垂直直面向內
4 垂直直面向外
【學生活動】學生分組實驗，記錄實驗現象，分析實驗結果，說明安培力的方向與磁場方向、電流方向有怎樣的關系？體驗物理規律的得出過程。
定性研究 安培力的方向
【學生活動】
小組討論，探究安培力、電流、磁感應強度三者方向的關系。
I
B
F
一、安培力的方向
1.判斷方法---左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。
注意：安培力與B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直。
練習1、畫出以下的安培力的方向
情境引入
在必修第三冊中我們已經學習,在勻強磁場中,當通電直導線與磁感應強度垂直時,通電導線受到的安培力大小F=ILB。那么通電導線在磁場中一定受到力的作用嗎
1、當磁感應強度B的方向與導線方向垂直時：
2、當磁感應強度B的方向與導線方向平行時：
思考：如果通電導線與磁場方向既不平行也不垂直時呢？
定量研究 安培力的大小
二、安培力的大小
安培力的一般表達式
①一個分量與導線垂直 B⊥=Bsinθ
②另一分量與導線平行 B//=Bcosθ
其中平行方向的B//不產生安培力，導線所受的安培力只是垂直方向的B⊥產生，由此得到：
F=ILB⊥=ILBsinθ
θ=0時
平行：F＝0
θ=90°時
垂直：F＝BIL
I
B
F
I
B
B//
B⊥
θ
探究安培力大小F=BILsin θ中角θ的意義
練習3　長度為L、通有電流為I的導電棒放入一勻強磁場中,電流方向與磁場方向分別如圖所示,已知磁感應強度大小均為B,對于下列各圖中導電棒所受安培力的大小計算正確的是(　　)。
A.F=BILcos θ　　　　　B.F=BILcosθ
C.F=BILsin θ　　　　　　D.F=BILsinθ
應用探究
探究通電導線的有效長度
練習4　如圖所示,在勻強磁場中放有下列各種形狀的通電導線,電流為I,磁感應強度為B,求各導線所受到的安培力。
歸納總結
①公式F＝ILB中L指的是“有效長度”．
當B與I垂直時，F 最大，F＝ILB；當B與I平行時，F＝0.
②彎曲導線的有效長度L，等于連接兩端點直接的長度相應的
電流沿L由始端向末端．
實際應用—磁電式電流表
情境引入
圖1是幾種常見的磁電式電表,雖然它們外觀不同,但它們的核心結構都相似,如圖2所示。
極靴
線圈
仔細觀察磁電式電流表結構，思考電流表的指針為什么最終能穩定的指向某一刻度，且偏轉角度大小能反映電流大小？
磁電式電流表的結構
線圈通電時，安培力使線圈轉動時
變形
產生彈力阻礙轉動
安培力與彈力力矩平衡，指針停止轉動
電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大，線圈偏轉的角度也越大
優點：靈敏度高，能測出很弱的電流
缺點：線圈的導線很細，允許通過的電流很弱
練習5 如圖，是磁電式電流表的結構，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩條導線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導線所在處的磁感應強度大小均為B．則（　　）
A.該磁場是勻強磁場 B.線圈平面總與磁場方向垂直
C.線圈將逆時針方向轉動 D.a、b導線受到的安培力大小總為IlB
安培力的方向
安培力的大小：
通電導線在磁場中受到的力
應用：磁電式電流表
判定方法：左手定則
特點：總垂直于B和I 確定的平面
構造：
原理：
F=ILBsinθ
通電線圈受安培力作用而轉動
六、板書設計
1.1 磁場對通電導線的作用力
一、安培力的方向
1、影響因素：B的方向I的方向
2、左手定則
3、通電直導線之間的相互作用力
二、安培力的大小
I ⊥B,F=ILB
I// B,F=0
F =ILB sinθ
三、磁電式電流表工作原理
I
B
B//
B⊥
θ
七、作業與拓展學習設計
基礎作業：課本第6頁1、2、4
通過作業復習、理解、鞏固所學知識，突出重點突破難點。
拓展學習： 自制小電動機

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