20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第3節(jié)探究安培力-展示頁
2024-11-30 02:04本頁面
【正文】 ? 1．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時(shí)，即電流方向與磁感線方向垂直時(shí)，所受的安培力最大，F(xiàn)＝ ______. ? 2．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線不垂直時(shí)，如圖 3－ 3－ 3所示，電流方向與磁感線方向成 θ角，通電導(dǎo)線所受的安培力為 F＝ ___________. ? 3．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時(shí)，所受安培力為 ____． BIL BILsin θ 0 ? 六、磁通量 ? 1．定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為 S，我們把 B與 S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通，用字母 Φ表示． ? 2．公式： Φ＝ ______. ? 3．單位：國際單位制單位為 ______，簡稱____，符號(hào) ________． ? 1 Wb＝ 1 Tm2. BS 韋伯 韋 Wb 4 ．物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)，對(duì)于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就 ______ ，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)，沒有磁感線穿過它，則磁通量為 __ __ ． 5 ．磁通密度 垂直于磁場(chǎng)方向單位面積內(nèi)的磁通量叫磁通密度．磁通密度的大小在數(shù)值上等于磁感應(yīng)強(qiáng)度，即 B ＝ΦS，由此可知磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的另一個(gè)單位： 1 T ＝ 1Wbm2 ＝ 1NA )后，再判斷所受安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向． ? 3．等效分析法：環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵， 條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流，通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流來分析． ? 4．推論分析法： (1)兩直線電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，方向相同時(shí)相互吸引，方向相反時(shí)相互排斥； (2)兩直線電流不平行時(shí)有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)． ? 5．轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題，可先分析電流在磁場(chǎng)中所受到的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向． ? 四、 “ 安培定則 ” 與 “ 左手定則 ” 的區(qū)別與聯(lián)系 ? 1．在適用對(duì)象上：安培定則研究電流 (直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管電流 )產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，電流與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線二者方向的關(guān)系；左手定則研究通電導(dǎo)線 (或運(yùn)動(dòng)電荷)在磁場(chǎng)中受力時(shí)， F、 I、 B三者方向的關(guān)系． ? 2．在電流與磁場(chǎng)的關(guān)系上：安培定則中的 “磁場(chǎng) ” 與 “ 電流 ” 密不可分，同時(shí)存在、同時(shí)消失， “ 磁場(chǎng) ” 就是電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “ 磁場(chǎng) ” 與 “ 電流 ” 可以單獨(dú)存在． “ 磁場(chǎng) ” 是外加的磁場(chǎng)，不是通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)． ? 3．在因果關(guān)系上：安培定則中的 “ 電流 ” 是“ 因 ” ， “ 磁場(chǎng) ” 為 “ 果 ” ，正是有了電流 (直線電流、環(huán)形電流、螺線管電流 )才出現(xiàn)了由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “ 磁場(chǎng)” 和 “ 電流 ” 都是 “ 因 ” ，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是 “ 果 ” ，有因才有果，而此時(shí)的兩個(gè) “ 因 ” 對(duì)產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線的作用力來說缺一不可． ? 4．判斷電流方向選取定則的原則：當(dāng)已知磁感線的方向，要判斷產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流方向時(shí)，選用安培定則判斷電流的方向；當(dāng)已知導(dǎo)體所受安培力的方向時(shí)，用左手定則判斷電流的方向． ? 【 例 1】 如圖 3－ 3－ 4所示，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何？ 圖 3－ 3－ 4 ? 答案： 本題考查同向電流之間安培力方向的判斷，可根據(jù)安培定則判斷出磁場(chǎng)方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力方向．兩導(dǎo)線之間的作用力是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的，遵守牛頓第三定律，分析時(shí)可選其中一條通電導(dǎo)線為研究對(duì)象．要分析導(dǎo)線 AB受力，先確定 AB所處的外磁場(chǎng) (CD所產(chǎn)生的磁場(chǎng) )方向垂直紙面向外，如圖所示，再由左手定則可判知 AB受到的安培力水平向右，同樣方法可得 CD受 AB的作用力水平向左，二者是作用力與反作用力． ? ?題后反思 ? 本題綜合運(yùn)用了安培定則和左手定則，解題時(shí)應(yīng)注意區(qū)別運(yùn)用． ? 兩導(dǎo)線各自處在對(duì)方的磁場(chǎng)中，應(yīng)先用安培定則判磁場(chǎng)再用左手定則判安培力． ? 如圖 3－ 3－ 5所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線 MN，電流 I方向從 M到 N，繩子的拉力均為 F，為使 F＝ 0，可能達(dá)到要求的方法是 ( ) ? A．加水平向右的磁場(chǎng) ? B．加水平向左的磁場(chǎng) ? C．加垂直紙面向里的磁場(chǎng) ? D．加垂直紙面向外的磁場(chǎng) 圖 3－ 3－ 5 ? 【 答案 】
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