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1、
安培力練習(xí)
三維目標
1、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小 .
2、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
重 點
掌握電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小 ,掌握左手定則。
難 點
對左手定則的理解.尤其是磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.
課 型
□講授 □習(xí)題 □復(fù)習(xí) □討論 □其它
教 學(xué) 內(nèi) 容 與 教 師 活 動 設(shè) 計
因材施教
一、安培力:
1、安培力的方向:
① 左手定則:
2、伸開左手,使拇指與四指在同一個平面內(nèi)并跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流的方向,這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。
② 安培力F的方向與B和I構(gòu)成的平面垂直,需注意:B與I這兩者的方向可以不垂直。
2、安培力的大?。?
① 公式F=BIL中L指的是“有效長度”。當(dāng)B與I垂直時,F(xiàn)最大,F(xiàn)=BIL ,當(dāng)B與I平行時,F(xiàn)=0 .
② 彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于連接兩端點直線的長度,相應(yīng)的電流沿L的始端流向末端。(如圖)
3、
③ 若磁場與電流成θ角時,如下圖所示,可以將磁感應(yīng)強度B分解成B1= Bcosθ和B2=Bsinθ ,而B1對電流是沒有作用的。所以,F(xiàn)= B2IL=BILsinθ .
特別提醒:
(Ⅰ)公式F= BILsinθ中θ是B與I的夾角,不能盲目應(yīng)用題目
中所給的夾角,要根據(jù)具體情況進行分析。
(Ⅱ)公式F= BILsinθ中的Lsinθ也可以理解為垂直于磁場方向的“有效長度
4、”。
(Ⅲ)用此公式計算安培力的適用范圍:勻強磁場。
(Ⅳ)由公式F= BILsinθ可以知道,當(dāng)B與I的方向垂直時安培
力最大;當(dāng)B與I的方向平行時,安培力為零。
有效長度
教 學(xué) 內(nèi) 容 與 教 師 活 動 設(shè) 計
因材施教
3、磁通量Φ .
(1)定義:一個與磁場垂直的平面的面積S與磁感應(yīng)強度B的乘積叫做穿過這個平面的磁通量,用字母Φ表示。當(dāng)磁場與某平面垂直時,磁通量Φ=BS 。
(2)單位:韋伯(Wb),1Wb=1Tm2 ,是一個導(dǎo)出單位。
(3)物理意義:可以從某種程度上認為,磁通量的大小可以從穿過某平面S的
5、磁感線的條數(shù)來判斷,條數(shù)越多,磁通量越大,反之越小。所以可以認為磁通量其實就是穿過平面S的磁感線條數(shù)。
(4)磁通密度:由于,這表示磁感應(yīng)強度B在數(shù)值上等于穿過垂直磁感應(yīng)強度的單位面積上的磁通量,因此磁感應(yīng)強度又被稱為磁通密度。
(5)有關(guān)磁通量的幾個需要注意的問題:
①定義式Φ=BS中的面積S為有效面積(如右圖所示).
②磁通量與凈磁感線.
若規(guī)定磁感線從面的某個方向穿入時,穿過該面的磁通量為正,則磁感線從反方向穿出時,磁通量就為負,磁通量是正、反兩面穿入的磁通量的代數(shù)和,也就是說,磁通量其實是穿過某平面的凈磁感線條數(shù)。
4、練習(xí)
在地球赤道附近,地磁場可視為
6、沿南北方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為T。假設(shè)在赤道上沿東西方向水平放置一根長為10m的直導(dǎo)線,其中通有從西向東的電流2.0A。求:地磁場對這根導(dǎo)線的安培力有多大?方向如何?
Φ=BS cosθ
教學(xué)后記:
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