电学计算题讲解

《磁场对通电导线的作用力》优质教案6

一、教学内容

本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节，详细内容主要围绕磁场对通电导线的作用力进行讲解。包括磁场的基本概念、安培力的计算方法以及左手定则的应用。

二、教学目标

1. 让学生理解磁场对通电导线的作用力原理，掌握安培力的计算方法。

2. 培养学生运用左手定则解决实际问题的能力。

3. 激发学生对电磁学的学习兴趣，提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点

难点：安培力的计算方法，左手定则的应用。

重点：磁场对通电导线的作用力原理，安培力与电流、磁场的关系。

四、教具与学具准备

1. 教具：电流表、电压表、导线、磁铁、演示用电磁铁、电源等。

2. 学具：学生分组实验所需电流表、电压表、导线、磁铁、电源等。

五、教学过程

1. 实践情景引入：用演示用电磁铁吸引铁屑，引导学生思考磁场对通电导线的作用力。 2. 讲解磁场对通电导线的作用力原理，引导学生学习安培力计算方法。

3. 举例讲解：通过例题讲解安培力计算方法，左手定则的应用。

4. 随堂练习：让学生分组实验，测量不同电流、磁场下导线的受力情况，验证安培力计算方法。

六、板书设计

1. 磁场对通电导线的作用力

原理：安培力

计算方法：F = BILsinθ

左手定则

2. 实例分析：安培力计算与左手定则应用

3. 随堂练习：分组实验数据及结论

七、作业设计

1. 作业题目：

（1）计算题：一根长为1m，电流为2A的直导线，垂直放置于磁感应强度为0.5T的磁场中，求导线所受安培力。

（2）应用题：简述左手定则，并说明其在实际中的应用。

2. 答案：

（1）F = BILsinθ = 0.5 2 1 sin90° = 1N

（2）左手定则：伸开左手，使拇指、食指和中指垂直，中指指向磁场方向，食指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力的方向。实际应用：判断电磁铁的极性，判断电动机的转向等。

电学计算题闯关（一）

题型：简单欧姆定律

1．如图所示电路中，电源电压为7.5V且保持不变，R1=8Ω，闭合开关，电压表示数为4V，求电阻R2的阻值。

2．有一标有“6V 3W”的灯泡与一电阻串联在9V的电压下，要想使灯泡正常发光，则与之串联的电阻应为多大？

3．电阻值分别为R1=40Ω、R2=20Ω的两个电阻。串联后接到电源上，通过R1的电流强度为0.2A，若不改变电源的电压，把R1和R2并联后再接到原来的电源上，求通过R1和R2的电流分别为多少？

电学计算题闯关（二）

题型：简单动态电路

1．如图所示是小明同学安装的调光灯电路图，灯泡上标有“220V 40W”字样，滑动变阻器的最大阻值为1210Ω，求：

（1）该灯泡正常发光时的电阻和电流；

（2）灯泡两端的最小电压；

（3）台灯功率的调节范围。（不计温度对灯丝电阻的影响）

2．如图所示，当滑动变阻器调至正中间位置时，小灯泡L正常发光。已知小灯泡上标有“6V 3W”字样，求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；

（2）滑动变阻器调至阻值最大时，小灯泡的功率。

（3）为保证小灯泡的安全，滑动变阻器连入电路的最小阻值是多少？

R L

220V

L

18V

电学计算题闯关（三）

题型：列方程

1．如图18所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片P在B端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15A；滑片P在中点C时电压表的示数为6V。求：

(1) 滑动变阻器R1的最大阻值；

(2) 电源电压和R2的阻值。

2．如图所示，电源电压保持不变，当调节滑动变阻器滑片P使电压表示数为10V时，变阻器消耗的电功率为10W。当调节滑片P到另一位置时，电压表示数为5V，此时变阻器的功率为7.5W。求：

（1）电阻R的大小；

（2）电源电压；

电学计算题闯关（四）

题型：简单阻值范围

1．在如图所示电路中，R0=30Ω，电源电压为24V且保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，为保证各电表的安全，滑动变阻器阻值的变化范围是多少？

2017电学综合计算题

一、计算题(本大题共25小题，共分)

1.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为12V，且阻值不变，图乙是灯泡L2的U-I图象．

（1）当开关S接a时，电压表示数为，电流表示数为，求R0的阻值；

（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时L1消耗的功率为6W，求R0的实际功率；

（3）开关S接b时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，在一段时间内L2消耗300J的电能，求电路闭合了多少分钟

2.如图所示，断开S2，闭合S1和S3，R1和R2消耗的功率之比为2：3，电流表的读数为；断开S1和S3，闭合S2时，电路消耗的总功率为，电流表读数变化了．求：

（1）电源电压；

（2）R1、R2的电阻值．

3.如图所示为电吹风的电路原理图．电动机M上标有“220V??100W”字样，电热丝的电阻R=88Ω．求：

（1）电动机正常工作时，通过它的电流多大

（2）求当闭合S1，S2，电路正常工作时，电阻R消耗的电功率．

（3）闭合S1，断开S2，电动机正常工作8min，电动机消耗的电能．

4.如图所示，灯L标有“6V??3W”字样，滑动变阻器R2的最大电阻为12Ω，R1=12Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光，试求：

（1）电源电压是多少

（2）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少

（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少 5.如图所示，小灯泡L标有“6V??3W”字样．闭合开关，小灯泡正常发光，电流表的示数为2A．求：

（1）小灯泡L正常发光时的电阻；

（2）通过R0的电流．

6.目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的．图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图，其中电源电压恒定为9V，R0为定值电阻，A为油量表（实质是一只量程为0～的电流表），Rx是一个压敏电阻，图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象．已知油箱是圆柱形容器，底面积为，箱内汽油高度达到时油箱即装满，汽油密度约为×103kg/m3，汽油的热值q=×107J/kg（g=10N/kg）

电学综合计算题

（1）高考概率：试卷的完全型考题。

(2)题型及分值：表述性计算题。12分～20分。总体大于力学计算题。

(3)模型情景：习题模型多，各年度交替变化。有以下几种：①磁场中带电粒子的匀速圆周运动，或通电导体受安培力；②电场中带电粒子的运动；③切割磁场(或磁通量变化)的电磁感应现象；④交变电流的产生及规律。

表现为“多过程现象”或“多物体系统’’。

综合性强。应用各种运动规律、牛顿运动定律、功能关系等。应用几何关系。

一般题情景复杂，侧重物理思维，数学能力要求高。各年度难度起伏很大，对解答的表述过程要求较规范。通常为字母型定量计算，多表现为递进或并列的2～3小问，各小问之间难度递增。

(4)难度档次：高档。

(5)考题年度分布

年份·题号 分值 情景模型 考点·能力 相对难度

2008年·24题 17分 电、磁场中的抛物线与圆周运动(2个子过程，角形有界磁场) 考点：①qE=ma, 类平抛运动规律；② R=mqB；③几何关系。

能力：分析衔接点处的速度。 低

2009年·25题 18分 电、磁场中的抛物线与圆周运动(2个子过程，半有界磁场) 考点：①qE=ma, 类平抛运动规律；② R=mqB、T=2mqB、t＝θ2πT；③几何关系。

能力：①分析衔接点处的速度；②确定几何关系。 高

2010年·25题 18分 有界磁场中粒子的运动（矩形有界磁场） 考点：①R=mqB、t＝θ2πT；②几何关系。

能力：①粒子最晚射出的临界点；②确定几何关系。 中

2011年·25题 19分 磁场中多个圆周运动（2个子过程，多粒子，条形有界磁场） 考点：①R=mqB、T=2mqB、t＝θ2πT；②圆周运动规律；③几何关系。

能力：①判定两粒子的运动位置；②确定几何关系。 高

2012年·25题 18分 电、磁场中粒子运动的比较

考点：①R=mqB；②类平抛运动规律；③几何关系。 中 能力：确定几何关系。