思考： （1）分析以上各种情况 B 和 I 是否垂直？ （2）经过分析你最终得出安培力 F 和 B、I 的关系如何？
归纳总结: 1、 左手定则判断的是 2、 B 和 I 垂直时,磁感线 3、 四指一定指向 拇指指向 、 和 之间的关系 穿入掌心
穿入掌心，不垂直时 的方向
方向；安培力垂直于
和
构成的平面。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
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生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
主备人：路娜 审核人：马桂珍
预 习 案
1.定义：磁场对 的作用力 通常称为安培力。 2.实验导入：按照 P92 图 3.1—3 所示 进行演示。 在告知磁场和电流方向的前提下，让 学生思考如何判断通电导线所受安培 力的方向？ （1）上下交换磁极的位置———改变 磁场的方向，力的方向变化情况？ （2）改变导线中电流的方向，力的方向变化情况？ 3.安培力的方向 （1）安培定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且 都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂 直 ，并使 指向电流的方向，那么， 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 （2） 安培力的特点:F B,F I， 即 F 垂直与 和 所决定的平面。而 B 和 I 的方向关系是 4.安培力的大小 （1）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最大为 F= 。 （2）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最小为 F= 。 （3）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力介于 和 之间。
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B B θ Ｄ
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2． 通电矩形导线框 abcd 与无限长通电直导线 MN 在同一平面内，电 流方向如图所示，ab 边与 MN 平行。关于 MN 的磁场对线框的作用，下 列叙述中正确的是（不计导线框各边间的相互作用力） （ ） A．线框 ab 边与 cd 边所受的安培力方向相同 B．线框 bc 边与 ad 边所受的安培力大小相同 C．线框所受安培力的合力朝左 D．cd 边所受安培力对 ab 边力矩不为零 3．把一根通电的硬直导线 ab 放在磁场中，导线 所在区域的磁感线呈弧形， 如图所示。导线可 以在空中自由移动和转动， 导线中的电流方向由 a和b 。 （1）描述导线的运动情况。 第2题 （2）虚线框内有产生以上弧形磁感性的磁场源，它可 能是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管、直线电 流。请你分别按每种考虑，大致画出它们的安放位置。
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（3）思考回答课本 P94 页第四题。 针对训练 2：图中的磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。 图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量 的方向，试画出第三个量的方向。 （本书用“· ”表示磁感线垂直于纸 面向外， “×”表示磁感线垂直于纸面向量， “⊙”表示电流垂直于纸 面向外， “ ”表示电流垂直于纸面向里。 ）
探究点二、安培力的大小 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时，F= (2)当导线与磁场方向平行时，F= (3)当磁场和电流成θ时，F= （4）安培力的范围是 针对练习:3：将长度为 20cm、通有 0.1A 电流的直导线放入一匀强磁 场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为 1T。试画出下 列各图中导线所受安培力的方向，并计算安培力的大小。
3.4 通电导线在磁场中受到的力
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4.如图 3-4-7 所示的天平可用来测定磁感应强 度 B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽 为 L，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面 .当线圈中通有电流 I(方 向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为 m１、m２的砝码，天平平衡.当电流反向(大小 不变)时，右边再加上质量为 m 的砝码后，天 平重新平衡.求磁感应强度 B 的大小？
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【课题名称】
3.4.2 安培力的应用 课型 新授课 课时 1 1. 了解安培力的概念，知道通电导线在磁场中受到的安培力的条件 【学习目标】 2.会用左手定则判定安培力的方向，知道安培力既与磁场方向垂直，又与 导线垂直 3.知道安培力公式 F=BIL 的适用条件，会用公式解决简单问题 4.了解磁电式电流表的工作原理 5.会用矢量分解方法，推导导线与磁场不垂直时的安培力公式 【学习重点】 安培力的大小计算和方向的判定 【学习难点】 用左手定则判定安培力的方向 【导学过程】 （学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【预习导学笔记】
阅读教材学习安 培力的基本知识
探究案
探究点一：安培力的方向 1、 什么是左手定则？安培力的方向与那些因素有关？什么关系？ 针对练习 1：判断下图中导线受安培力的方向
2、通电平行直导线间的作用力方向 实验现象： （1）电流的方向相同时：两平行导线相 互 。 （2）电流的方向相反时：两平行导线相 互 。 如图（1）中，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流，根据 现象说明产生的原因？当两导线通反向电流，产生的现象原因是什 么？
探究点三、磁电式电流表 （1）电流表的组成及磁场分布 电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈生态课堂之 N 个 1+3 特色课程改革高二物理 2017-2018 年度上学期导学案
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度盘.（最基本的是磁铁和线圈）
注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为 了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会 形变。d、电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向 分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于 什么位置， 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁 场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度 B 的大小是相等 的. （2）电流表的工作原理 常用的磁电式电流表是根据磁场对通电导线的作用原理制成的， 其结构如图 9—6 所示。 由细导线制成的线圈绕在一个可以绕轴转动的 铝框上，铝框的转轴上装有两个扁平的螺旋弹簧和一个指针。线圈的 两端分别接在这两个螺旋弹簧上， 被测电流就是经过弹簧进入线圈的。 马蹄形磁铁的两极上各有一个内壁为圆柱面的极靴，在铝框内有一个 固定的圆柱形铁芯，极靴和铁芯的作用就是使它们之间的磁感线都 沿 ，并且沿圆周均匀分布，如图 9—7 所示。这样，当线 圈在磁场中运动时，无论转到什么位置，它的平面都跟磁感 线 。 学生完成堂堂清 当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边都受到磁场力的作用， 检测试题，自己总 这两个力的作用是使线圈发生转动。线圈转动时，螺旋弹簧被扭动， 结知识点、方法 产生一个阻碍线圈转动的作用力，且此作用力随线圈转动角度的增大 而增大。当这种阻碍作用增大到与磁场力的转动作用相抵消时，线圈 停止转动。 磁场对电流的作用力跟电流成 ，因而线圈中的电流越 大，磁场力的转动作用也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因此 根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。 （3）磁式电流表的优缺点： ①优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。当电流方向改变时， 偏转方向随之改变，故可以判定电流方向。 ②缺点： 由于绕制线圈的导线很细， 所以允许通过的电流很弱 （几 十微安到几毫安） 。正因为如此，我们用来测量的电流表，测电压的电 压表都是经过改装的。 【堂堂清检测】 1． 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向，并分析各图中导线 可能的受力情况 B B θ Ａ θ Ｂ θ Ｃ