20xx粵教版高中物理選修（3-1）第3章 第3節(jié)《探究安培力》(文件)
【正文】 則線圈所受安培力的大小為 ______；若去掉其中一條邊，其余各條邊的電流不變，則剩余的五條邊所受安培力的大小為 ______(線圈不發(fā)生形變 )． 圖 3－ 3－ 9 ? 解析： 在勻強(qiáng)磁場中通電，封閉的多邊形線圈所受安培力的合力為零 (或者根據(jù)任意形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以通電后在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零 )；去掉其中的一條邊，其余各條邊的有效長度為 L，所以其所受安培力的合力大小等于去掉的那條邊所受安培力的大小，即 F＝BIL. ? 答案： 0 BIL ?磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解 一、定義式的限制條件和適用范圍 1 ．在定義式 B ＝FIL中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置．因?yàn)榇艌鲋心滁c(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除了和磁場強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)．導(dǎo)線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同．通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小不一定為 零，這可能是電流方向與 B 的方向在一條直線上造成的． ? 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小只決定于磁場本身的性質(zhì)，與 F、 I、 L無關(guān)． ? 3．研究磁感應(yīng)強(qiáng)度是分步進(jìn)行的，其方向由小磁針受力確定，其大小根據(jù)電流元受力來計(jì)算．通電導(dǎo)線受力的方向不是磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向． ? 4．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場，這時(shí) L就很短很短， IL稱作 “ 電流元 ” ，相當(dāng)于靜電場中的 “ 試探電荷 ” ，我們要找的是磁場中某一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，因此要把電流元放入磁場中某一點(diǎn)，這要求電流元要足夠的短． 【特別提醒】 (1) 對于定義式 B ＝FI L，不能理解為 B 與 F成正比，與 IL 成反比，實(shí)際上 B 由磁場本身決定． (2) F ＝ BIL ，通電導(dǎo)線必須與磁場方向垂直． ? 二、磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的異同 電場強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度 定義式 E ＝Fq B ＝FIL 物理意義 E 在數(shù)值上等于電場中單位電荷所受作用力的大小 B 在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長 1 m ，電流為 1 A的導(dǎo)線所受安培力的大小 矢量性 某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，就是通過該點(diǎn)的電場線的切線方向，也是放入該點(diǎn)正電荷的受力方向 某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，就是通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向，也是放入該點(diǎn)小磁針 N 極的受力方向 形象表示 電場線 —— 切線方向表示E 的方向，疏密程度表示 E的大小 磁感線 —— 切線方向表示 B 的方向，疏密程度表示 B 的大小 單位 1 N/C ＝ 1 V/m 1 T ＝ 1 N/A?第三節(jié) 探究安培力 ? 1． (雙選 )關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是 ( ) ? A．磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì) ? B．磁感線可以形象地描述各磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致 ? C．磁感線總是從磁鐵的 N極出來，到 S極終止的 ? D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的 ?精 彩 回 眸 ? 【 答案 】 AB [磁感線是為了形象描述磁場而假設(shè)的一簇有方向的閉合的曲線，實(shí)際上并不存在，所以 C、 D不正確；磁場是客觀存在的特殊物質(zhì)，所以 A正確；磁感線上每一點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)磁場方向，磁感線疏密表示該點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱，小磁針靜止時(shí)北極指向、北極受力方向均為磁場方向，所以 B正確． ] ? 2．關(guān)于磁場的方向，下列敘述中不正確的是( ) ? A．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向 ? B．磁場 N極到 S極的方向 ? C．小磁針靜止時(shí)北極所指的方向 ? D．小磁針北極所受磁場力的方向 ? 【 答案 】 B ? 3．如圖 3－ 3－ 2所示，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場中某處小磁針 N極的指向或磁感線方向，請畫出對應(yīng)的磁感線 (標(biāo)上方向 )或電流方向． 圖 3－ 3－ 2 ? 解析： 本題考查安培定則，磁感線和電流方向如圖： ? 答案： 見解析 ? 一、安培力的方向 ? 1．安培力： __________在磁場中受到的力稱為安培力． ? 安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質(zhì)力，它與靜電力、摩擦力、重力、彈力等一樣是一種性質(zhì)力，不是按效果命名的力． ?知 識 梳 理 通電導(dǎo)線 ? 2．用左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的方向：伸開左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向______的方
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