通电导线在磁场中受力(上课)
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通电导线在磁场中受到的力三维目标知识与技能1.知道什么是安培力,知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时,它的方向的判断──左手定则,知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向并会用它解答有关问题;2.利用安培力公式F=BIL解答有关问题,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL;3.了解磁电式电流表的内部构造和原理。
过程与方法通过演示、分析、归纳、运用,使学生理解安培力的方向和大小的计算,培养学生的空间想像力。
情感、态度与价值观1.由个别事物的个性来认识一般事物的共性;2.通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感受物理知识之间的联系。
教学重点安培力的方向确定和大小计算。
教学难点左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。
教学教具磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
教学过程[新课导入]在第二节中我们已经初步了解了磁场对通电导线的作用力。
安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了突出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
本节我们将对安培力做进一步的讨论。
[新课教学]一、安培力安培力是以安培的名字命名的,因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献。
通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
二、安培力的方向1.探究与安培力方向有关的因素【演示】按照下图所示进行演示。
1.上下交换磁极的位置以改变磁场的方向,观察受力方向是否改变。
2.改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。
通过这两种情况的分析,我们实际上已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。
你能用简洁的方法表达这个关系吗?结果:调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,导体向相反的方向运动;改变电流方向,导体又向相反的方向运动。
结论:安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。
2.安培力方向的特点通电导线在磁场中所受的安培力的方向,既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直。
《磁场对通电导线的作用力》讲义一、引入在我们的日常生活中,电和磁无处不在。
从电动玩具中的小马达,到大型的电力设备,都离不开电与磁的相互作用。
而在这其中,磁场对通电导线的作用力是一个非常重要的概念,它不仅在理论上有着深刻的意义,更在实际应用中发挥着巨大的作用。
想象一下,当电流在导线中流动,而周围存在着磁场时,导线会受到一种神秘的力量,这种力量会使导线发生运动或者产生形变。
那么,这种力量到底是如何产生的?它的大小和方向又受到哪些因素的影响呢?让我们一起来深入探究。
二、磁场的基本概念首先,我们来了解一下磁场。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,但我们可以通过它对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用来感知它的存在。
磁场具有方向和强弱。
我们通常用磁感线来形象地描述磁场。
磁感线是一些假想的曲线,其切线方向表示磁场的方向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到 S 极;在磁体内部,磁感线则从 S 极指向 N 极,形成一个闭合的回路。
三、通电导线在磁场中受力的实验为了直观地感受磁场对通电导线的作用力,我们可以进行一个简单的实验。
准备一个蹄形磁铁,一根直导线,一个电源和一些导线。
将直导线水平地放置在蹄形磁铁的磁场中,然后通过电源给导线通电。
当导线中有电流通过时,我们会观察到导线发生了运动。
这就直接证明了磁场对通电导线有力的作用。
四、安培力的大小那么,磁场对通电导线的作用力大小与哪些因素有关呢?经过大量的实验和理论研究,我们发现,安培力的大小与导线中的电流大小、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及导线与磁场方向的夹角有关。
具体来说,安培力的大小可以用公式 F =BILsinθ 来表示。
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 表示导线与磁场方向的夹角。
当导线与磁场方向垂直时(θ = 90°),sinθ = 1,安培力最大,F= BIL;当导线与磁场方向平行时(θ = 0°),sinθ = 0,安培力为零。