高二物理导学案(磁场)xin
第三节：探究安培力
【学习目标】
1、通过实验安培力，知道什么是安培力，会计算匀强磁场的安培力大小 2、会判断安培力方向，知道左手定则。
3、理解磁感应强度B 的定义及单位，会用它来进行相关计算。 4、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小 5、知道磁通量的定义，能计算简单情况下的磁通量。
［预习内容］
1． 安培力的大小、方向及左手定则
2. 磁感应强度的定义、定义式
3. 磁通量的定义、定义式及物理意义
［预习自测］
1．下列说法中正确的是（ ）
A 、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
B 、一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C 、表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与 检验电荷本身电荷量的比值
D 、表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力 与该小段导体长度和电流乘积的比值
2．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是[ ]
A ．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B ．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C ．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
3．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是( )
A ．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同
B ．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C ．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直 D ．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直
［质疑探究］
探究一、安培力、磁感应强度、电流三者方向的关系如何？
例题1、画出图3-3-1中导线的受力方向或电流方向
图
3-3-1
解析： 应用左手定则可判断，如图3-3-2：
图 3-3-2
探究二、对于平面与磁场不平行的情况，如何计算磁通量？及磁通量的变化？
例2、在B=0.48T的匀强磁场中, 有一个长为L 1=0.20m,宽为L 2=0.10 m的矩形线圈, 求下列情形通过线圈的磁通量:
(1) 线圈平面与磁感方向平行； (2) 线圈平面与磁感方向垂直； (3) 线圈平面与磁感方向成60o 角； 若题（3）中线圈的匝数为100匝, 结果又如何？
［自主总结］
一、安培力 （1）大小：
如图：一根长为L 的直导线，处于磁感应强度为B 的匀强磁场中且与B 的夹角为θ，当通过电流I 时，安培力的大小可表示为F= 。
当θ=90°时，安培力最大，F max B 当θ=0°或θ=180°时，安培力为 。
（2）方向：用左手定则判定，安培力始终垂直于 和 所决定的平面，但 和 不一定垂直。若它二者中任一量反向，F 将 。
二、磁感应强度
（1）比值定义B ： 其中①导线与磁场 ，②F 为 ，③B 为导线所在处的 ④B 的大小与I 、L 、F ，由 决定。
（2）B 是矢量，计算时遵循
（3）磁感线上每点的切线方向表示该点 。磁感线的 定性地表示磁场强弱。
三、磁通量
（1）定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux），简称磁通。
（2）定义式：
（3）单位： 简称 ，符号 。1Wb=1T·m 2 （4）磁通量是标量
Wb N φ
（5）磁通密度即磁感应强度 B= 1T=12=1
A ⋅m S m
［当堂测评］
1、下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( C
)
2．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )
A ．0.4 N B ．0.2 N C ．0.1 N D ．0 N
3．如图所示，一根有质量的金属棒MN ，两端用细软导线连接后悬挂于a 、b 两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的句强磁场中，棒中通有电流，方向从M 流向N ，此时是线上有拉力．为了使拉力等于零，可以：( )
A ．适当减小孩感应强度． B ．使磁场反向． C ．适当增大电流强度． D ．使电流反向．
4、下列关于磁通量的说法中，正确的是
A ．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B ．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 C ．穿过一个面的磁通量就是穿过该面单位面积的磁感线的条数 D ．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线的条数
第四节：安培力的应用
【学习目标】
1. 知道直流电动机的原理。知道换向器在直流电动机中的作用，了解直流电动机的优点
2. 知道电流表的基本构造．知道电流表测电流大小和方向的基本原理． 3. 培养把物理理论应用于实际的能力.
［预习内容］
1认识直流电动机，了解其构造原理。
2认识磁电式电表，了解其构造原理。
［我的疑惑］
［质疑探究］
探究一、探究直流电动机的构造原理
例1、 如图所示，两根长通电导线M 、N 中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd 位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（ ）
A ．ab 边向里，cd 边向外转动 B．ab 边向外，cd 边向里转动 C ．线框向左平动，靠近导线M D．线框向右平动，靠近导线N
探究二、探究磁电式电表的构造原理
１．关于电流表的结构，下列说法中不正确的是( ) A．电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场
B．铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈 C．电流表的指针固定在铝框的转动轴上。可随铝框一起转动 D．螺旋弹簧起阻碍线圈转动的作用
［当堂测评］
1．关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的有（ ）
A. 该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向不同 B. 该磁场的磁感应强度方向处处相同，大小不等 C. 该磁场的磁感应强度大小和方向都不相同 D. 线圈所处位置的磁感应强度大小都相等
2．如图所示，在匀强磁场中有一矩形线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下发生转动，转动方向是（ ） A. ab 边转向纸外，cd 边转向纸内
B. ab 边转向纸内，cd 边转向纸外 C. ad 边转向纸内，cd 边转向纸外 D. ad 边转向纸外，cd 边转向纸内
3、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I ，长为L ，质量为m 的导体棒． (1)欲使导体棒静止在斜面上，所加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值为__________
，方向
__________；
(2)欲使棒静止在斜面上，且对斜面无压力，所加匀强磁场的磁感应强度B 为__________，方
向_________
_
1)
；垂直于斜面向上
(2)mg/IL；水平向左