沪科版物理高二上9-B《磁场对电流的作用 左手定则》复习
沪科版物理高二年级第一学期第三篇第十章B磁场对电流的作用 左手定则_学案设计(无答案)
磁场对电流的作用左手定则【学习目标】1．知道磁场对电流有力的作用。
2．知道磁场力、电流、磁场三者方向间的关系，理解左手定则。
3．初步学会用左手定则判断磁场对电流作用力的方向。
【学习重难点】重点：建立左手定则；理解左手定则并会运用左手定则判断磁场对电流作用力的方向。
难点：通过实验探究磁场、电流、磁场力三者方向间的关系。
【学习过程】（一）安培力的方向[问题情境]如图所示，用一蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡可以看到灯丝颤抖起来，你能解释一下灯丝为什么会“颤抖”吗？1．电场力是怎样产生的？安培力呢？2．安培力的方向与哪些因素有关？如何来判断？3．安培力的方向、磁场方向、电流方向在同一平面内吗？4．平行通电直导线间的作用力是怎样产生的？什么情况下两导线相吸引？什么情况下相排斥？要点提炼______手定则——安培力的方向判断伸开________手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让______从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．（二）安培力的大小问题情境1．磁感应强度B是如何定义的？表达式是怎样的？式中的F指的是什么？2．磁感应强度的方向与导线方向必须垂直吗？若不垂直如何计算安培力大小．要点提炼安培力大小的公式表述：（1）当B与I垂直时，F＝BIL.（2）当B与I成θ角时，F＝BIL sinθ，θ是B与I的夹角．问题延伸1．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度 (如下图所示) ；相应的电流沿L 由始端流向末端．2．公式F＝IBL sinθ中的L sinθ也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”．3．用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中．解题方法探究：例1 将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．变式训练1 如下图所示，其中A．B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C．D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出．例2 一条形磁铁放在水平桌面上，在它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，下图中只画出此棒的横截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力变式训练2 如下图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈( )A．向左运动 B．向右运动C．静止不动 D．无法确定例3 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，如下图所示，试问：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向．变式训练3 如下图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为L的金属棒ab悬挂在c．d 两处，置于竖直向上的匀强磁场内．当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角，棒处于平衡状态．则磁感应强度B为多少？为了使棒平衡在该位置上，所需磁场的最小磁感应强度B为多少？方向如何？【达标检测】1．一根长为0.2 m、通有2 A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则其受到的磁场力的大小可能是 ( )A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．02．一根有质量的金属棒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匀强磁场中，棒中电流方向从M流向N，如下图所示，此时棒受到导线对它的拉力作用．为使拉力等于零，可以( )A．适当减小磁感应强度 B．适当增大电流C．使磁场反向 D．使电流反向3．如图所示，直角三角形形状的闭合导线框abc通以顺时针方向的电流I，放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab∶bc∶ca=3∶4∶5，则线框受到的安培力的合力为：（A）垂直于ab向左. （B）垂直于bc向下.（C）垂直于ca斜向上. （D）为零.4．下面（A）、（B）两图均为通电直导线放在磁场中，已知电流和磁场的方向，请你判断出导线所受磁场力的方向。
沪科版(上海)物理高二第一学期(试用版)第十章 B 磁场对电流的作用 左手定则课件 优秀课件
问题1：导线对小磁针有力的作用，那么小 磁针对导线有没有力的作用呢？
通电导线的磁场
通电 导线
小磁针
小磁针的磁场
一、磁场力：
磁场对电流有作用力，即磁场力。
问题2：磁场对电流的作用的方向与哪些因素有关，有什么关系？ 实验探究:磁场力（F）、电流（I）、磁场 （B），三者方 向间的关系。
练习2：如图有两根通电平行直导线C、D，它们之间存 在相互作用力吗？如果存在作用力的方向如何？
大家谈：
假如在两根平行导线中通以反向电流，
s
_
+
作业：
1.思考题：如果电流与磁场的放置不垂直，磁场 对电流有没有力的作用？ 2.练习：完成学案中的相关试题。
练习1：指出下图电流I所受磁场力的方向
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
沪科版物理高二上9-B《磁场对电流的作用力》教学案2
沪科版物理高二上9-B《磁场对电流的作用力》教学案2【学习目标】1、能根据公式F=BIL sinθ计算安培力的大小，并理解θ为B与I方向夹角2、会用左手定则判断安培力的方向，并理解其方向的特点。
3、了解磁电式电流表的工作原理4、会判断安培力作用下通电导线的运动方向。
5、能解决通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动问题【重点】安培力大小的计算和方向的判断【难点】通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动问题【教学方法】讲练结合讨论法【知识自主梳理】(学生课前预习完成)一、安培力的大小和方向1．安培力的大小(如图所示)(1)F＝(2)磁场和电流垂直时： F＝(3)磁场和电流平行时：F＝2．安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从进入，并使四指指向这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于决定的平面．注意：安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面，但磁感应强度与电流不一定垂直．二、磁电式电流表1．基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的．2．工作原理如右图所示，磁场的方向总沿着均匀辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是的，保证B的大小不发生变化，且安培力的方向与线圈．当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就，螺旋弹簧的形变也就。
I与指针偏角θ成正比，表盘刻度(选填“均匀”、“不均匀”)．所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．3．优、缺点：优点是高，能测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．【要点归纳例示】要点一：安培力作用下通电导体运动方向的判定1．基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．例1如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是(从上往下看)( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上升思路点拨跟踪练习1如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图所示方向的电流后，线圈的运动情况是( )A ．线圈向左运动B ．线圈向右运动C ．从上往下看顺时针转动D ．从上往下看逆时针转动要点二 通电导线在安培力作用下的平衡和加速问题例2、水平面上有电阻不计的U 形导轨NMPQ ，它们之间的宽度为L ，M 和P 之间接入电动势为E 的电源(不计内阻)。
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场B.磁场对电流的作用左手定则》38沪科课标版PPT课件 一等奖名师
磁场穿过掌心
拇指指向安培力方向
四指指向电流方向
SB
I F
B
IF
SB
B
FI
F I
N
F
I
B
FI
B
N
FI F
I B
B
▪判断下列通电导线的受力方向：
B
FI
B
I
B
I
F垂直纸面向外
BF
F II
F
I B?
3. F与I、B的关系
F⊥I、B组成的平面
4. 特殊位置
I与B平行时，F=0
Review电流周围磁场方
向的判断——右手螺旋定
则
F
F
电动机 电磁炮
一、磁场的基本性质
1. 对放入其中的磁体和电流有磁场力的作用
2. 磁场对电流的作用力称为“安培力”
二、安培力的方向——左手定则
1、F垂直于B与I组成的平面 2、磁场穿过手心，四指指向电流方向，则拇 指即为安培力的方向
电荷A
磁体 电流
电场
物质形态
磁场
物质形态
电荷B
磁体 电流?
注意：夹 子与导轨 接触一下 后立即放 开
一、磁场的基本性质
1. 对放入其中的磁体和电流有磁场力的作用 2. 磁场对电流的作用力称为“安培力”
(Ampere Force)
控制变量法 ▪电流的方向
▪ab 两根导轨接线柱对调
a I
b
பைடு நூலகம்
▪磁场的方向
N
▪磁铁的N极与S极反向
S
▪F方向？ —运动方向
实验 次数
磁场方向
电流方向
磁场力方向
1
上
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场B.磁场对电流的作用左手定则》34沪科课标版PPT课件 一等奖
实验结论
N S
+–
实验表明，磁场、电流、磁场力三者的方向 间存在确定的空间关系。
约翰·安布罗斯·弗莱明 （1864---1945）
英国电机工程师、物理 学家，发明二极管（真 空管）而闻名。膝下无 子女，死后将大部分不 动产捐给基督教慈善机 构，用于帮助穷人。
左手定则
伸开左手，使大拇指跟其余 四指垂直，且都跟手掌在同 一平面内，把手掌放于磁场 中，让磁感线垂直穿过手心， 并使伸开的四指指向电流方 向，则大拇指所指的方向就 是通电导线在磁场中所受磁 场力的方向。
第十章 磁场
B 磁场对电流的作用 左手定则
演示实验
小磁针的磁场对电流有作用力吗？
N
S
+
–
磁场对电流的作用力叫磁场力， 又叫安培力
电磁炮
猜想：磁场力的方向与哪些因素有关？
N
S
+–磁场力来自方向 与磁场方向、 电流方向有关
探究：
磁场力的方向（F）、磁场方向（B）、 电流方向（I）三者之间有怎样的关系？
N
S
+
–
N
S
+–
注意事项：
1、支座要放平 2、实验之前连接电路时，电键应是断开的 3、开始实验后，电键应迅速闭合，再迅速断开 4、取出（安放）磁铁时，应沿着槽滑出
N I F
B S
S B
FI
N
S IB
F N
N I
BF S
模拟空间立体结构
统一：用红色表示磁场力的方向，用黄色 表示磁场的方向，用蓝色表示电流的方向
用左手定则判断磁场力的方向
F
B
I
F
B I
课堂练习
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场B.磁场对电流的作用左手定则》36沪科课标版PPT课件 一等奖名师
课堂练习
在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁 场力的方向 。
磁场力实际应用 电磁炮
课堂小结
课后作业： 查询资料，了解电动机工作的原理。
比较1、3步或2、4步，金属杆P的运动方向_相__反_， 说明磁场力的方向跟_电_流__方__向_有关。
磁场力的方向总是_垂__直__于磁__感__线__和通__电__导__线__所
在的平面。
二、左手定则
伸开左手，使大拇指与 其他四个手指垂直，并都 与手掌在一个平面内，
让磁感线垂直穿入掌心， 并使四指指向电流方向，
3、若实验没有现象，注意检查金属杆与导轨连接是 否良好。
实验探究：磁场力的方向
实验 电流 磁场 磁场力
截面图
次数 方向 方向 的方向 电流 × ● 磁场力
控 制
1
垂直 向下 向左
变 2 纸面 向上
量
向里
向右
法
3
向下 向右
垂直
4
纸面 向上 向外
向左
实验结论： 比较1、2步或3、4步，金属杆P的运动方向相__反___， 说明磁场力的方向跟磁__场__方__向__有关。
B 磁场对电流的作用 左手定则
实验探究：磁场力的方向
立体图转截面图
B
实验步骤
实验注意事项：
1、将实验仪器置于水平桌面上，尤其注意两导轨要 水平放置，在断开开关的前提下，金属棒P在A、B两 轨道上可以保持静止。实验过程中保持桌面稳定。
2、由于电路中电流比较大，所以开关闭合的时间尽 量短，看到现象后立即断开开关——碰触法。
磁场对电流的作用左手定则PPT课件
将导线固定在支架上，确 保导线可以自由移动。将 电流表连接到导线上，以 便实时监测电流的变化。 将磁场发生器置于导线的 垂直上方，确保磁场方向 与导线垂直。
开启电源，使导线中产生 电流。观察电流表的变化 ，记录实验数据。
调整磁场发生器的强度， 观察导线在磁场作用下的 变化，并记录实验数据。
根据实验数据，分析磁场 对电流的作用效果。
未来研究与发展的方向
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，磁场对电流作用的研究将更加 深入和广泛。
未来研究的方向可能包括新型材料的电磁特性、高强度磁场下的物理效 应、以及电磁场与生物体的相互作用等。
同时，随着人工智能和计算能力的不断提升，数值模拟和理论模型的研 究也将成为重要的研究方向，以更好地理解和应用磁场对电流的作用。
交流电机
交流电机的工作原理与直流电机类似 ，通过磁场和电流相互作用产生转矩 。不同的是，交流电机的磁场是旋转 的，而直流电机的磁场是固定的。
电磁感应现象
法拉第电磁感应定律
当导体在磁场中做切割磁感线运动时，会在导体中产生感应 电动势。感应电动势的大小与导体在磁场中的有效长度、切 割速度和磁感应强度成正比。
电流在磁场中受到安 培力作用，其大小与 电流和磁场的相对角 度有关。
安培力与洛伦兹力
安培力是磁场对长直电流的作用力，其大小与电流和磁感应强度的乘积成正比，方 向垂直于电流和磁感应强度所在的平面。
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，其大小与电荷量、速度和磁感应强度的乘积 成正比，方向由左手定则确定。
安培力和洛伦兹力在本质上是相同的，都是磁场对带电粒子的作用力，只是应用场 景不同。
楞次定律
感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 。具体来说，当磁通量增大时，感应电流产生的磁场与原磁 场方向相反；当磁通量减小时，感应电流产生的磁场与原磁 场方向相同。
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场B.磁场对电流的作用左手定则》28沪科课标版PPT课件 一等奖
美国海军电磁炮发 射瞬间
试验型９兆焦耳轨道式单 发电磁炮
电磁炮
在下面简化图中根据电流方向、磁场方向，请 结合所学知识标出炮弹所受的磁场力方向?
B
I
拓展：两根无限长通电平行直导线C、D通同向电 流，它们之间存在磁场力吗?如果存在，力的方向 如何?如果是反向电流呢？
1
2
3 4
用“↑”、“↓”、“←”、“→”表示向上、向下、向左、 向右，用“ ”、“ ”表示电流向里和向外
实验序 号
侧面图
磁场方向 电流方向 磁场力方向
1
2
↑←
3 4
左手定则：
1）伸开左手，使大 拇指跟四指垂直 ， 且在同一平面内
2）让磁感线垂直穿 过手心，并使四指 指向电流方向 3）则大拇指指向 磁场力的方向
练习：已知磁场、电流、磁场力其中两物理量的方向， 判断第三个物理量的方向。
I
I
B
B
B
I I
B
电动机
生活中的应用
浦东磁悬浮正在研发的舰载电磁轨道炮，该 武器可在6分钟之内将炮弹打到250英里（约 402Km）远的地方！是一种“以炮弹的成本达 到导弹的射程”致命武器！
B 磁场对电流的作用 左手定则
有力的作用
磁体
磁场
电流 有力的作用？
改变电流方向，观察前后
两次小铁钉的转动方向有 无改变。
改变磁场方向，观察前后
两次小铁钉的转动方向有 无改变。
用“↑”、“↓”、“←”、“→”表示向上、向下、向左、 向右，用“ ”、“ ”表示电流向里和向外
实验序 号
侧面图
磁场方向 电流方向 磁场力方向
B.磁场对电流的作用 左手定则 (2)
＋D
＋C
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
● ●●● ●● ● ●
F●●● F
●● ●●● ● ●●● ● ● ● ●●
同向电流相互吸引
反向电流相互排斥
－
－
自主活动
• 《走进新课程》105页
• 三：作图题5、6
小结：
1.磁场的基本性质:是对放入其中的磁体和 电流有力的作用。磁场对电流的作用力叫 磁场力，也叫安培力。 2.磁场力的方向与磁场方向和电流方向有关. 3.磁场力的方向总是垂直于磁感线和通电导线 所在的平面. 4.左手定则---安培力方向的判定 5.电流与电流是通过磁场实现相互作用的，两 同向电流相互吸引，两反向电流相互排斥。
磁场对电流的作用
左手定则
电磁炮
• 如图是上海 科技馆中的 “电磁炮”. 炮身是一匝 匝线圈,炮弹 是一个金属 球,按下按钮, 炮弹在磁场 的作用下,会 加速从炮筒 中射出.
中国的电磁炮在发射中:今年8月，中国军方在内 蒙古炮兵靶场对超高速电炮进行了首次实验，25 公斤的弹丸被发射到250公里以外的预定区域，实 验获得圆满成功. 。
电磁炮的原理图.它由电源、导轨、炮弹和电磁铁 组成。发射时给炮弹通以极大的电流，炮弹在电 磁的作用下产生很大的加速度，最终使炮弹以 极大的速度飞出其射程可达数佰千米。设想用它来 发射人造地球卫星。科学技术是第一生产力。
磁场对电流的作用（演示）
1.磁场力:磁 场对电流有 作用力.这个 力叫磁场力.
安培在这方面的研究做 出了杰出的贡献，为了 纪念他，人们把通电导 线在磁场中所受的作用 力