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1.1 磁场对通电导线的作用力一、安培力的方向1．安培力：通电导线在 中受的力．2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与 在同一个平面内；让磁感线从 垂直进入，并使四指指向 的方向，这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系： ， ，即F 垂直于B 与I 所决定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁场B 的方向放置的长为l 的通电导线，当通过的电流为I 时，所受安培力为F ＝ . 2．当磁感应强度B 的方向与电流方向成θ角时，公式F ＝ . 三、磁电式电流表1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到 而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越 ．根据 的偏转方向，可以知道被测电流的方向． 2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿 方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线 ，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小 ．4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．【参考答案】磁场 垂直 掌心 电流 拇指 F ⊥B F ⊥I IlB IlB sin θ 指针 半径 平行 相等考点一：两根通电导线之间的作用力方向【例1】在正三角形ABC 的三个顶点A 、B 、C 处，各固定有一根垂直于三角形的长直导线，每根导线通有大小相同的恒定电流，电流方向如图所示，已知导线A 受到的安培力大小为F ，则导线C 受到的安培力（ ）基础知识梳理典型例题分析A ．大小为F ，方向平行AB 向左下 B ．大小为F ，方向平行AB 向右上C ，方向垂直AB 向右下D ，方向垂直AB 向左上 【答案】C【解析】设两长直导线间的相互作用力大小为F 1，反向电流相互排斥，同向电流相互吸引，对长直导线A 研究，根据力的合成可得12cos60F F ︒=解得1F F =对长直导线C 研究，根据力的合成可得，C 受到的安培力为C 12cos30F F =︒=方向垂直AB 向右下。
第一章安培力与洛伦兹力第1节磁场对通电导线的作用力1．下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中图示正确的是()【答案】C【解析】A、D图中电流方向与磁场方向平行，不受安培力作用，故A、D错误；B图中安培力的方向是垂直导线向下的，故B错误；C图中安培力的方向是垂直导线向上的，故C正确．2．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【答案】：B【解析】：根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面，即安培力的方向既垂直于B又垂直于I，A错误，B正确；当电流I的方向平行于磁场B的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I的方向垂直于磁场B的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C错误；如图所示，电流I和磁场B垂直，直导线受到的安培力F＝BIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流I和磁场B垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为F′＝22BIL，D错误。
3．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()．【答案】D【解析】A图中I与B平行应不受安培力，故A错误，由左手定则知B、C错误，D正确．4．一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将() A．保持原长B．收缩C．伸长D．不能确定【答案】：B【解析】：弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短，故B正确。
5.如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动【答案】：C【解析】：同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但根据牛顿第三定律知两线圈间相互作用力大小相等，所以选C 项．6.在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示。
《磁场对通电导线的作用力》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解磁场的观点，以及磁场对通电导线的作用力。
2. 掌握安培力的产生和大小的计算方法。
3. 学会运用所学知识解决实际问题，提高分析问题和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：安培力的产生和大小的计算。
2. 教学难点：安培力在实际问题中的应用。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、激光笔、电源、导线、实验器械等。
2. 准备相关视频和图片，用于辅助教学。
3. 设计好教案和PPT，确保教学内容的连贯性和系统性。
四、教学过程：本节课为《磁场对通电导线的作用力》的第一课时，分为以下环节：1. 导入环节：起首通过回顾磁铁间的互相作用规律，让学生明确磁场的观点，接着展示通电导线的图片，引出通电导线在磁场中受到的作用力。
通过问题引导，让学生思考并讨论如何诠释这一现象。
设计意图：通过学生熟悉的磁铁间的互相作用规律，引导学生思考磁场的观点，为后续学习做好铺垫。
2. 探究环节：引导学生利用实验器械（条形磁铁、导线、支架、小车、开关、滑动变阻器、导线等）进行实验操作，记录实验数据并分析。
教师进行巡回指导，针对学生的疑问进行解答。
实验结束后，教师根据实验现象和学生分析得出安培力的大小和方向。
设计意图：通过实验探究，使学生亲身经历安培力的发现过程，理解安培力的本质，培养观察、分析问题的能力。
3. 拓展环节：教师介绍安培力的应用，如电动机的工作原理等。
同时，通过展示通电导线在磁场中受力运动的应用图片，引导学生思考其在实际生产生活中的应用。
设计意图：拓宽学生的视野，了解安培力的应用价值，同时激发学生探究物理规律的兴趣。
4. 反馈环节：教师针对本节课所学内容进行提问和随堂小测，了解学生的学习情况。
针对学生存在的问题进行解答和补充。
设计意图：及时反馈学生的学习情况，查漏补缺，为后续教学做好准备。
通过教室练习或课后作业的批改，发现学生在知识点掌握上的不足，给出相应的指导建议，并对普遍存在的问题进行集中讲解和答疑。
1.1磁场对通电导线的作用力〖教材分析〗安培力的方向和大小是本节的重点内容，也是这一章的重点内容之一。
安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系（左手定则）是本节的难点，比如：安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。
正确应用左手定则也是本章的难点之一。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶通过磁场对电流作用力的实验，体会安培力，生成安培力概念。
科学思维∶通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
科学探究：掌握研究安培力的方法，能在具体问题中判断安培力方向。
科学态度与责任∶通过磁电式电流表的原理分析，体会科学技术对社会发展的促进作用。
〖教学重难点〗教学重点：安培力的大小计算和方向判定。
教学难点：用左手定则判定安培力的方向。
〖教学准备〗多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源等。
〖教学过程〗（展示动态图片：回顾奥斯特的实验过程）奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序幕，还使人们认识了这种神奇的"力"。
现在，这种力还能应用到新能源交通工具上，让电动车行驶在街头;应用到发射台上，射出数倍音速的炮弹……未来的某一天，可能还会应用到发射塔上，发射航天器，在这一章里，就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!一、新课引入（展示动态图片：导体棒在磁场中受力）在右图中，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。
这个力的方向该如何判断? 它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关?二、新课教学在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B ，IL F B 。
安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力，把电流的单位定为安培。
安培力：通电导线在磁场中所受的作用力。
《磁场对通电导线的作用力》讲义一、引入在我们的日常生活和科学研究中，电和磁是两个非常重要的概念。
当电流通过导线时，如果周围存在磁场，就会产生一种神奇的现象——磁场对通电导线施加力的作用。
这个力的存在对于许多电气设备的运行以及我们对电磁现象的理解都具有关键意义。
二、磁场对通电导线作用力的基本概念1、定义磁场对通电导线的作用力被称为安培力。
当导线中有电流通过，并且处于磁场中时，导线就会受到安培力的作用。
2、方向判定安培力的方向可以用左手定则来判定。
伸出左手，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
三、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关。
1、电流大小电流越大，安培力通常越大。
2、导线在磁场中的长度在磁场中的导线长度越长，安培力也会相应增大。
3、磁感应强度磁感应强度越大，安培力越大。
其数学表达式为：F ＝BILsinθ ，其中 F 表示安培力，B 表示磁感应强度，I 表示电流强度，L 表示导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁感应强度方向的夹角。
当电流方向与磁感应强度方向垂直时（θ ＝ 90°），安培力最大，F＝ BIL ；当电流方向与磁感应强度方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），安培力为零。
四、安培力的实际应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
通过在磁场中对通电线圈施加安培力，使线圈转动，从而将电能转化为机械能。
2、磁悬浮列车磁悬浮列车依靠磁场对通电导体的作用力，使列车悬浮在轨道上方，减少了摩擦力，大大提高了列车的运行速度。
3、电磁起重机电磁起重机通过通电产生强大的磁场，对含铁质的物体产生安培力，从而实现重物的吊起和搬运。
五、实验探究磁场对通电导线的作用力实验目的：探究磁场对通电导线作用力的大小和方向与哪些因素有关。
实验器材：蹄形磁铁、直导线、电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干。
实验步骤：1、连接电路，将直导线放入蹄形磁铁的磁场中。
