新課標(biāo)魯科版3-1選修三61探究磁場對電流的作用5(編輯修改稿)
2025-01-13 22:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 池，或者改變磁場中導(dǎo)線的長度時，導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度不同，這樣我們可 以得到什么結(jié)論呢？ [來源 :學(xué)科網(wǎng) ZXXK] 電流所受的安培力大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流大小以及磁場中垂直磁場方向?qū)Ь€的長度有關(guān)。 該怎么設(shè)計實驗來探索他們之間的關(guān)系呢？ 引導(dǎo)學(xué)生討論出： 安培力的測量需要用導(dǎo)線在磁場中的偏離豎直方向的角度大小來體現(xiàn)——類似于庫侖定律的定性實驗。教師指出這樣把不易測量的物理量轉(zhuǎn)化成易測量的量來進(jìn)行的方法稱為替代法。 磁場要勻強(qiáng)磁場，可用馬蹄形磁鐵的 N、 S 極之間來進(jìn)行實驗。 導(dǎo)線不能太長，電流又要大，需要用較粗的導(dǎo)體棒（細(xì)銅棍）和能通過大電流的電源（否則電源易燒壞）。 可用 滑動變阻器調(diào)節(jié)電流，用安培表測量電流的大小。 可改變導(dǎo)體棒接入的長度。 但由于實驗條件限制，我們只能進(jìn)行定性的實驗。教師演示并歸納實驗現(xiàn)象的出：進(jìn)一步的 實驗表明，在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，安培力 的大小等于電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)線長度的乘積： F=BIL 在式中， F 的單位為牛頓（ N）， I 的單位為安培（ A），B 的單位為特斯拉（ T）， L 的單位為米（ m）。 為什么要加一個垂直于磁場放置的限制呢？如果導(dǎo)線與磁場不垂直會怎樣？定性實驗 ——發(fā)現(xiàn)不垂直時導(dǎo)線受力比較小。因此影響安培力大小的因素不僅有 電流大小 I，磁場強(qiáng)弱 B和導(dǎo)線長度 L，還有電流 與磁場的夾角 θ。 當(dāng) θ=90186。時，即電流與磁場垂直時，安培力最大，為 F=BIL； 當(dāng) θ=0186。時，即電流與磁場平行時，安培力最小，為 F=0； 當(dāng) 0186。θ90186。時，即電流與磁場互成角度時，安培力介于零與最大之間，為 0FBIL。 [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) ] 請大家思考一下，怎樣計算這時的安培力的大小呢？（學(xué)生討論） 可運用分解的方法，將磁感應(yīng)強(qiáng)度分解到電流方向和與電流垂直的方向上。或?qū)?dǎo)線射影到與磁場垂直的方向上。得到為 F=BILsinθ。 例 1： 課本 P124/例 題 ——強(qiáng)調(diào)地磁場中東南西北和上下的方向表示。要求學(xué)生用赤道上空的俯視圖來描述本題情境。 例 2：導(dǎo)與練 P123/例 1——強(qiáng)調(diào)磁場中物體的受力平衡同樣依照以前的受力分析步驟進(jìn)行，先場力，再接觸力。 鞏固練習(xí)：將長度為 20cm、通有 電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流與磁場的方向如圖所示 .已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1T，試求下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小并在圖中標(biāo)明方向 . ⒋ 電流對電流的作用力： 現(xiàn)在我們已經(jīng)得到安培的第一個問題的答案了。
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