选修1三、磁场对通电导线的作用教案

第三节、磁场对通电导体的作用

一、安培力
说明： 既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线在磁场中是否受到力的作用呢？我们通过实验来研究。
演示实验
实验仪器：一条直导线、磁场、电源
实验步骤：①将导线放入磁场中，使导线方向和磁场方向相垂直
                    ②给导线通电
                    ③观察导线运动状态
实验现象：导线由静止运动起来
实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用
说明：磁场对通电导线的作用力称为安培力
说明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大．当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力．当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和0 之间。我们只研究导线所受安培力最大的情形。

演示实验：
实验仪器：三块相同的蹄形磁铁、一根直导线、直流电源、支架
实验步骤：
①保持电流大小不变，分别接通“2 、3 ”和“l 、4 ’可以改变导线通电部分的长度，观察摆角的变化
实验现象：保持电流大小不变，长度越大，摆角越大
实验结论：安培力跟长度的大小成正比
        ②保特导线通电部分的长度不变，改变电流
实验现象：保持长度大小不变，电流越大，摆角越大
        实验结论：安培力跟电流的大小成正比
        实验结论：安培力跟电流和长度的乘积成正比
        说明：用公式表示就是F = BIL ，式中B 是比例系数。
二、磁感应强度
说明：对于不同的磁场，F = BIL都成立，但在强弱不同的磁场中，比例系数B 是不一样的。B 反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度。即B＝F/IL
问：磁感应强度是什么性质的物理量？（磁感应强度是个矢量，它不仅有大小，还有方向。小磁针的N 极在磁场中某点受力的方向，就是这点磁感应强度的方向。过去所说的磁场的方向实际上就是磁感应强度的方向）
问：磁感应强度的大小由谁决定？（由磁场本身的性质决定）
问：磁感应强度的单位是什么？（特斯拉，简称特，符号T  ）
三、安培力的方向
问：在前面的实验中，如果调换磁铁两极的位置而使磁场的方向改变，则导线受力的方向就相反。这说明了什么？（安培的方向跟磁感应强度的方向有关）
问：在前面的实验中，这保持磁场的方向不变而电流方向改变时，导线的受力方向也相反。这说明了什么？（安培的方向跟电流的方向有关）
说明：由上面的分析可知，安培力的方向跟磁场方向和电流方向有关
说明：分析大量的 实验结果后可以发现，安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定，具体内容是：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向电流的方向．那么．拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
四、电动机
思考与讨论P40
问：如果放在磁场中的不是一段通电的导线．而是一个通电的矩形线圈 ，会发生什么现象？（ab边垂直直面向外运动，cd边垂直直面向里运动，这个线圈发生旋转）
阅读电动机这一节
问：电动机的原理是什么？（线圈在磁场中受到安培力的作用，适时改变电流的方向使线圈不断朝同一方向转动）

第三节、磁场对通电导体的作用
板书设计
一、安培力
1、安培力：通电导体在磁场中受到力的作用
2、F = BIL ，式中B 是比例系数
二、磁感应强度------磁场的强弱
1、B＝F/IL
2、矢量    方向：小磁针的N 极在磁场中某点受力的方向
      磁感应强度的大小由磁场本身的性质决定
3、单位：特斯拉，简称特，符号T 
三、安培力的方向
1、左手定则：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向电流的方向．那么．拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
四、电动机
1、原理：线圈在磁场中旋转