高中物理 第二章 电流与磁场 2 磁场对通电导线的作用力学案 教科版选修1-1-教科版高中选修1-1物理学案

2 磁场对通电导线的作用力 1.知道什么是安培力．知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素． 2.理解磁感应强度 B 的定义式和物理意义．知道磁感应强度的单位．知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感应强度的大小． 3.会用公式 F＝BIL 进行安培力的简单计算． 4.理解磁通量的概念． [学生用书 P15]一、安培力——磁场对通电导线的作用力1．定义：磁场对通电导线的作用力称为安培力．2．公式：F＝BIL(导体垂直磁场放置)．3．方向：安培力的方向可用左手定则判定．伸开左手，四指并拢，使拇指与其他四个手指垂直并处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，则左手拇指所指方向就是安培力的方向．二、磁场的定量描述——磁感应强度1．定义：一段通电直导线垂直放在磁场里所受的安培力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫磁感应强度．2．公式：B＝3．单位：特斯拉，符号为 T．4．描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向．三、磁通量1．定义：如果在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为 S，我们把磁感应强度 B 与面积 S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通．2．公式：Φ ＝ BS ．注意：此公式只适用于 B 与 S 垂直的情况．3．单位：韦伯，简称韦，符号是 Wb，1 Wb＝1 T·m2. 安培力的大小和方向[学生用书 P15]1．对安培力公式 F＝BIL 的理解(1)B 对于放入磁场的通电导线来说是外磁场的磁感应强度．(2)L 为导线有效长度(通电导线两端点的连线垂直于磁场方向的分量)．(3)导线所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式 F＝BIL 仅适用于很短的通电导线(我们把这样的直线电流称为直线电流元)．(4)当通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时，F＝BILsin θ(其中 θ 为 B 和 I 的方向间的夹角)．2．对安培力方向的理解(1)不管通电导线与磁场方向是否垂直，安培力的方向总垂直于通电导线与磁场方向所决定的平面(在判断安培力的方向时，应先判断这个平面，然后再应用左手定则)．(2)左手定则判断的是磁场对通电导线的安培力的方向，而不一定是通电导线的运动方向；通电导线是否要运动，要看它所受合力的具体情况而定． 在赤道上，地磁场可以看成沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是 5×10－5 T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长 20 m，载有...