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通电导线在磁场中受到的力教案

【思考】电磁炮 是依靠什么作为动 力来发射的?
——磁场对通电导线的作用力。
安培力 ——磁场对通电导线的作用力。
安培力 ——磁场对通电导线的作用力。 一、安培力的方向
1. 实验探究
安培力 ——磁场对通电导线的作用力。
一、安培力的方向
1. 实验探究
观察思考:安培力方 向与什么因素有关?
安培力 ——磁场对通电导线的作用力。
A y IL
Ox
z
F
B
B
C
B
IL
B
垂直纸面向外
IL
F
F
D
B
练习1.在下列所示的四幅图中,正确标明了通电导线
所受安培力F方向的是( A )
二、安培力的大小
1.当通电导线与磁感线垂直时,即电流方向与磁 感线垂直时,所受的安培力最大:F=BIL. 2.当B与I成θ角时,安培力的大小F=ILBsinθ,θ 是磁感应强度B的方向与导线方向的夹角. 3.当通电导线与磁感线平行时,所受安培力为零
A 图中 FA=BILcosα,此时不能死记公式,而写成 sin α.要理解公式本质是有效长度 或有效磁场,要正确分解.
B 图中,不论导线怎么放,也会在纸平面内,因此 B⊥I,故 FB=BIL. C 图中两根导线组成的折线 abc,整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和, 其有效长度为 ac(即从 a→c 的电流).故 FC= 2BIL. D 图是从 a→b 的半圆形电流,分析圆弧上对称的每一小段电流,受力抵消合并后,其 有效长度为 ab,FD=2BIR. 在 E 图中,用导线将 abc 接通形成闭合线圈,各导线受力的矢量和为零,故合力为零.所 以,闭合的通电线圈受安培力为零,FE=0. 【答案】 BILcosα BIL 2BIL 2BIR 0
A y IL
B
Ox
B
z
F
B
D
C
IL
IL
B
F B
[例题1] 图示为一段通电直电线在磁场中 的受力的示意图,试确定图A、B、C中导体 棒所受的安培力方向,图D中的电流方向。
A y IL
B
Ox
B
z
F
B
D
C
IL
IL
B
F B
[例题1] 图示为一段通电直电线在磁场中 的受力的示意图,试确定图A、B、C中导体 棒所受的安培力方向,图D中的电流方向。
课堂小结 1.左手定则 2、安培力的大小
图 3-4-16 FA=________ FB=________ FC=________ FD=________ FE=________
【解析】 本题考查对安培力计算公式的正确理解,F=BILsinθ=B⊥IL,B⊥为磁场在 垂直导线电流方向的分量即为有效磁场.或者 F=BIL⊥,其中 L⊥为垂直于磁场方向的有效长 度.
一、安培力的方向
一、安培力的方向
一、安培力的方向
左手定则:伸开左手, 使拇指与其余四个手指垂 直,并且都与手掌在同一 平面内;让磁感线从掌 心进入,并使四指指向电 流的方向,这时拇指所指 的方向就是通电导线在磁 场中所受安培力的方向。
[例题1] 图示为一段通电直电线在磁场中 的受力的示意图,试确定图A、B、C中导体 棒所受的安培力方向,图D中的电流方向。
• (1)公式F=ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角 ,不能盲目应用题目中所给的夹角,要根 据具体情况进行分析.
• (2)公式F=ILBsinθ中的Lsinθ也可以理解为 L在垂直于磁场方向上的“有效长度”
2015年普通高等学校招生全国统一考试高(新课标1)
24.(12分) 如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相 同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度 大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下 端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的 电池相连,电路总电阻为2Ω。
判断开关闭合后金属棒所受安培 力的方向。
练习1如图所示,一根长度为 L 、质量为 m 的导线 AB ,用软导线悬挂在方向水平 的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,现要使 悬线张力为零,则 AB 导线通电方向怎样 ?电流大小是多少?
练习 2.如图 3-4-16 所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流强度 为 I,磁感应强度为 B,求各导线所受到的安培力.
A y IL
Ox
z
F
B
B
C
B
IL
B
垂直纸面向外
IL
F
D
B
[例题1] 图示为一段通电直电线在磁场中 的受力的示意图,试确定图A、B、C中导体 棒所受的安培力方向,图D中的电流方向。
A y IL
Ox
z
F
B
B
C
B
IL
B
垂直纸面向外
IL
F
F
D
B
[例题1] 图示为一段通电直电线在磁场中 的受力的示意图,试确定图A、B、C中导体 棒所受的安培力方向,图D中的电流方向。
一、安培力的方向
1. 实验探究
观察思考:安培力方 向与什么因素有关?
2. 实验结果
安培力方向与电流方向、磁场方向有关。
安培力 ——磁场对通电导线的作用力。
一、安培力的方向
1. 实验探究
观察思考:安培力方 向与什么因素有关?
2. 实验结果
安培力方向与电流方 向、磁场方向有关。
观察思考:安培力方向与磁场方向、电 流方向有什么关系?
4.3通电导线在磁场中受到的力
课时:2课时
电磁炮
电磁炮发射的炮弹能在发射后一分钟内便以 7倍音速(约每秒2500米)穿出大气层,在飞行4 分钟后重入大气层,以5倍音速击中近400公里外 的目标。凭借极高的动能和精确度,它不需要爆 炸弹头就能对目标实施打击。
电磁炮的发射原理图:
电磁炮的发射原理图:
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