磁场教案(精编5篇)
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电流的磁场教案1
教学要求:
1、知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。
2、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
3、培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。
教学过程
一、引人新课
首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题:
电动机为什么会转动?
要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢?
现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想,设计实验,进行探索性的研究。
板书:四、研究磁场对电流的作用
二、演示实验
板书:
1、实验研究:
1、介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材,渗透实验的设计思想。
2、用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格,如下:
3、按照实验过程,把课本1、2两个实验,用边演示,边指导观察,边提出问题的方式,连续完成。要求学生完成观察演示实验的记录和思考回答表中的问题:
“通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?”
这样做,一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。
4、对学生通过观察,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下)
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的、不论是改变电流方向,还是改变磁场方向,都会改变力的方向
三、应用
板书:
2、实验结论的应用:
1、出示线圈在磁场中的演示实验装置,并提出问题让学生思考:
应用上面实验研究的结论,分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象?
2、出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来,以助学生思考。
3、在学生作出判断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验学生的分析,判断是否正确。(关于这个实验装置见前面的“实验”)
4、在实验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论学生解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后讨论,为下一节课继续分析埋下伏笔、
四、讨论
板书:问题讨论
怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发讨论的子问题:l、通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?2、你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么?
五、小结
板书:课堂小结
学生小结,或师生共同小结,本节课学到了什么?
板书设计
四、研究磁场对电流的作用
1、实验研究2、实验结论的应用3、问题讨论
结论:____________问题:_____________①____________
________________________________②______________
____________想想议议________4、课堂小结
______________________________________________
______________________________________________
高二物理磁场教案2
知识与技能:
1、知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2、会用库仑定律进行有关的计算;
3、知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
教学重点
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
教学难点
库仑定律的实验验证过程。
教学方法
实验探究法、交流讨论法。
教学过程和内容
<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
<实验方法>
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证F与q的正比关系。
<实验可行性讨论>。
困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
<实验具体操作>定量验证
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
<讲解库仑定律>
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3、适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
<达标训练>
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义
关于磁场教案3
(一)教学内容的反思
在本节的学习中,学生会遇到两个难点:第一是磁场的概念。由于磁场看不见,摸不着,而又客观存在,对初中学生不能深讲,对这个问题,教师只有通过实验、比喻、类比战场或风,让学生领会。第二,磁感线是学生遇到的又一难点,难在学生搞不清楚磁感线的本质究竟是什么以及磁感线的分布情况。
因此,本节课教学中我注意到把演示实验该为分组实验,让学生做好三个分组实验。即1、通过演示磁针在磁体周围受到磁力的作用,其指向跟平常不同,说明磁体周围和非磁体周围的不同,使学生知道磁体周围存在着磁场。2、通过演示磁体周围的若干磁针都不再指向南北,其N极都有各自新的指向,使学生知道磁场是有方向的。3、通过演示细铁屑在磁场作用下有规则的排列,从而引入磁感线,使学生知道,仿照细铁屑在磁体周围有规则排列的图样而画出的有方向的曲线,形象而又方便地表示出磁极在磁场中各点所受磁力的方向。这三个实验作为三个层次,是学生头脑中初步建立磁场分布的物理图景的基础。
(二)教师行为的反思
1、教师的语言要有生动性
教师语言的生动风趣,幽默而富有哲理,会给人一种无穷的回味,也能起到良好的艺术效果。不过要做到语言的生动,不是每一个教师都能一下子做到的,这很大程度取决于教师的学识、性格,应该说在这一方面教师若不注意自身的修养和生活的积累,短时间是难以使自己的语言生动活泼起来。教师的学识建立在平时对生活的关心,对文化的进修,对各种问题思考的综合,它是构建教师语言生动的丰富的土壤,如同一个相声演员,如果没有一定的学识,是难以说出让人心悦赏目的段子的。
所以,我个
上课时,我笑着走向讲台。以自己饱满的热情和友好的眼神影响每一位学生。有学生说,上物理课提神,不是学科本身提神,而是他愿意以一种欢乐的气氛去学习。我故意把“指南针”说成“指北针”,学生回答问题失误时,我开玩笑地说“恭喜你答错了”。有的学生回答问题时说一句“废话”,其他学生就被逗乐了,我也没有责怪的意思,总是以一种友好的态度去看待他们,肯定废话中的有用的知识点,用幽默的语言指出其不足。达到让他们敢于发言,敢于提出自己的见解,哪怕是错误的。由于有我的宽容,语言的生动风趣,学生们积极发言的主动性被调动起来了,课堂效果较好。
下课后,学生们似有感慨地说“这个老师,有点不一样”。
2、重视培养学生学习物理的兴趣。
众所周知,兴趣是最好的老师。只有激发学生的学习兴趣,才能使学生的学习更有主动性,而这方面教学方法起着很关键的作用,多种教学手段的应用,会使课堂更有趣!物理是一门以实验为基础的学科,因此我们应该利用学校已有的条件,尽量多做实验。通常情况下仪器简单、现象鲜明直观的演示实验,或者能使学生多观察、多动手的学生实验,以及利用设悬念、摆疑点、设置矛盾的方法,都可以激发起学生的兴趣。尤其是引入新课时更应该想方设法培养学生的兴趣。教学中我精心设计了容易操作、现象明显的“磁悬浮”以及“利用磁力推车”演示实验引入新课,接着让学生做利用小磁针和条形磁体探究磁场的分组实验,这样既完成了教学任务,又加深了同学们的印象和对物理学习的兴趣。
3、注重学生学法的指导。
教学应是以教师的教为辅,学生的学为主的双边活动,所以我们应更多地注重学生学法的'指导。
任教初中物理多年,在过去的教学中,我只是单纯的注重知识的传授而忽视对学生愿望和学习方式、方法的注重。教师说得多,做得多,学生说得少,做得少。
中学阶段形成的物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学生在教学这一师生双边活动中的主体参与。教师应尽可能组织学生运用合作,小组学习等形式进行实验,开展学习。让学生自由探索,设计实验,分析实验数据,总结规律。在这种氛围下,学生乐于探究,主动参与,勤于动手,也经常发现学生的闪光点,有新的发现,也有经常被学生难住的现象。我们要注重科学探究,多让学生参与探究,经历探究过程,体验获得探究结论的喜悦。
在教学过程中我也有意向学生渗透物理学的常用研究方法的教育。例如,把磁场与战场和风类比,把磁感线和光线类比;把看不见,摸不着的磁场转换成小磁针的偏转来体现磁场的存在;引入磁感线也是一种理想模型法等。这样学生对物理问题的研究方法有了一定的了解,将对物理知识领会的更加深刻,同时也学到了一些研究物理问题的思维方法,增强了学习物理的能力。
4、优化问题设计遵循认知规律培养学生创新思维
为了更能有效地激发学生创新思维,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导,使之朝着有利于知识建构的方面发展。引导的方法包括:提出适当的问题引起学生的思考和讨论,在讨论中设法把问题引向深入以加深学生对所学内容的理解,启发诱导学生自己去探究物理规律。问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确,避免出现教师提出的问题大而无当,内涵外延不明确,使学生无从下手。问题设计要精,能举一反三,触类旁通,更不可为问题而问问题,流于形式,耗费时间。教师在教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境,设置悬念,适时点拨。例如,在引入新课时,我提出若没有磁场会是什么现象呢?启发学生用逆向思维去提出问题,激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时,启迪学生要持之以恒;当探索成功时,则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的学习导向知识、能力、思想的全面发展。对学生发表的各种意见要给予充分的肯定,以便进一步激励学生学习的积极性和主动性。
《磁场》教案4
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高二物理《磁场》教学反思一
(一)教学内容的反思
在本节的学习中,学生会遇到两个难点:第一是磁场的概念。由于磁场看不见,摸不着,而又客观存在,对初中学生不能深 讲,对这个问题,教师只有通过实验、比喻、类比战场或风,让学生领会。第二,磁感线是学生遇到的又一难点,难在学生搞不清楚磁感线的本质究竟是什么以及磁 感线的分布情况。
因此,本节课教学中我注意到把演示实验该为分组实验,让学生做好三个分组实验。即1、通过演示磁针在磁体周围受到磁力的 作用,其指向跟平常不同,说明磁体周围和非磁体周围的不同,使学生知道磁体周围存在着磁场。2、通过演示磁体周围的若干磁针都不再指向南北,其N极都有各 自新的指向,使学生知道磁场是有方向的。3、通过演示细铁屑在磁场作用下有规则的排列,从而引入磁感线,使学生知道,仿照细铁屑在磁体周围有规则排列的图 样而画出的有方向的曲线,形象而又方便地表示出磁极在磁场中各点所受磁力的方 向。这三个实验作为三个层次,是学生头脑中初步建立磁场分布的物理图景的基础。
(二)教师行为的反思
1、教师的语言要有生动性
教 师语言的生动风趣,幽默而富有哲理,会给人一种无穷的回味,也能起到良好的艺术效果。不过要做到语言的生动,不是每一个教师都能一下子做到的,这很大程度 取决于教师的学识、性格,应该说在这一方面教师若不注意自身的修养和生活的积累,短时间是难以使自已的语言生动活泼起来。教师的学识建立在平时对生活的关 心,对文化的进修,对各种问题思考的综合,它是构建教师语言生动的丰富的土壤,如同一个相声演员,如果没有一定的学识,是难以说出让人心悦赏目的段子的。
所以,我个
上 课时,我笑着走向讲台。以自己饱满的热情和友好的眼神影响每一位学生。有学生说,上物理课提神,不是学科本身提神,而是他愿意以一种欢乐的气氛去学习。我 故意把“指南针”说成“指北针”,学生回答问题失误时,我开玩笑地说“恭喜你答错了”。有的学生回答问题时说一句“废话”,其他学生就被逗乐了,我也没有 责怪的意思,总是以一种友好的态度去看待他们,肯定废话中的有用的知识点,用幽默的语言指出其不足。达到让他们敢于发言,敢于提出自己的见解 ,哪怕是错误的。由于有我的宽容,语言的生动风趣,学生们积极发言的主动性被调动起来了,课堂效果较好。
下课后,学生们似有感慨地说“这个老师,有点不一样”。
2、重视培养学生学习物理的兴趣。
众 所周知,兴趣是最好的老师。只有激发学生的学习兴趣,才能使学生的学习更有主动性,而这方面教学方法起着很关键的作用,多种教学手段的应用,会使课堂更有 趣!物理是一门以实验为基础的学科,因此我们应该利用学校已有的条件,尽量多做实验。通常情况下仪器简单、现象鲜明直观的演示实验,或者能使学生多观察、 多动手的学生实验,以及利用设悬念、摆疑点、设置矛盾的方法,都可以激发起学生的兴趣。尤其是引入新课时更应该想方设法培养学生的兴趣。教学中我精心设计 了容易操作、现象明显的“磁悬浮”以及“利用磁力推车”演示实验引入新课,接着让学生做利用小磁针和条形磁体探究磁场的分组实验,这样既完成了教学任务, 又加深了同学们的印象和对物理学习的兴趣。
3、注重学生学法的指导。
教学应是以教师的教为辅,学生的学为主的双边活动,所以我们应更多地注重学生学法的指导。
任教初中物理多年,在过去的教学中,我只是单纯的注重知识的传授而忽视对学生愿望和学习方式、方法的注重。教师说得多,做得多,学生说得少,做得少。
中 学阶段形成的物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改 变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学 生在教学这一师生双边活动中的主体参与。教师应尽可能组织学生运用合作,小组学习等形式进行实验,开展学习。让学生自由探索,设计实验,分析实验数据,总 结规律。在这种氛围下,学生乐于探究,主动参与,勤于动手,也经常发现学生的闪光点,有新的发现,也有经常被学生难住的现象。我们要注重科学探究,多让学 生参与探究,经历探究过程,体验获得探究结论的喜悦。
在教学过程中我也有意向学生渗透物理学的常用研究方法的教育。例如,把磁场与战场和 风类比,把磁感线和光线类比;把看不见,摸不着的磁场转换成小磁针的偏转来体现磁场的存在;引入磁感线也是一种理想模型法等。这样学生对物理问题的研究方 法有了一定的了解,将对物理知识领会的更加深刻,同时也学到了一些研究物理问题的思维方法,增强了学习物理的能力。
4、优化问题设计 遵循认知规律 培养学生创新思维
为 了更能有效地激发学生创新思维,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导,
使之朝着有利于知识建构的方面发展。 引导的方法包括:提出适当的问题引起学生的思考和讨论,在讨论中设法把问题引向深入以加深学生对所学内容的理解,启发诱导学生自己去探究物理规律。问题设 计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确,避免出现教师提出的问题大而无当,内涵外延不明确,使学生无从下手。问题设计要精,能 举一反三,触类旁通,更不可为问题而问问题,流于形式,耗费时间。 教师在教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境,设置悬念,适时点拨。例如,在引入新课时,我提出若没有磁场会是什么现象呢?启发学生用逆向思维去提 出问题,激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时,启迪学生要持之以恒;当探索成功时,则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的学习导向知 识、能力、思想的全面发展。对学生发表的各种意见要给予充分的肯定,以便进一步激励学生学习的积极性和主动性。
高二物理《磁场》教学反思二
磁场是客观存在的,但却看不见,摸不着;是非常抽象的。磁感应线并不存在,是人们为研究磁场方便而引入的假象的曲线,为了描述看不到的磁场而画出的。对于八年级的学生而言,磁的知识在头脑中还非常有限,空间抽象的想象能力也不是很强,所以要让学生理解并掌握磁场的知识,必须采用有效的教学手段,这本堂课需要继续改进和加强。
本节讲解了两个重要概念一个是磁场,另一个是磁感线。本节的特点是比较抽象,磁场是客观存在的却看不到,磁感线本身是不存在的,为了分析看不到的磁场用磁感线这一概念描述,而画出的。 本节的重点和难点是建立磁感线的概念。强调磁感线是人们为形象表示磁场而假定的一组曲线,其实并不存在。
本节的磁场、磁感线教学相对比较抽象,磁场虽然存在但是看不到,也摸不着引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验,同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化。通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布。让学生通过现象去认识磁场。通过演示实验应当学到探找科学规律的途径。通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在;通过铁屑磁化后在磁场的分布形象看到磁体空间磁场的分布。人们为了形象描述磁场想到用一组曲线--磁感线。利用多媒体将现象重复,组合;学生类比理解很快明确各种情况下磁体周围磁场的分布,并用磁感应线来描述。
明确强调磁场的客观存在和磁感线并不存在只是人们为了形象描述磁场想到一组假想的曲线,让学生会观察并学会分析和归纳。这比记住什么是磁场、什么是磁感线更重要。磁场看不见,摸不着,很抽象,因此,选用实验的方法,尽可能使内容形象化。讲授的关键是:第一、紧扣磁场的基本性质--磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性;第二、做好演示实验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力;第三、类比空气流动成风、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。
课堂教学不应当是一个封闭系统,也不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。它是开放的,不是封闭的;它是生成的,不是预设的。艺术家罗丹曾说: 生活中并不缺少美,缺少的是发现美的眼睛 。在此借用为:教学中并不缺少资源,缺少的是开采资源的 妙手 和 妙笔 。作为教师,我们应该在教学中敏锐地捕捉富有生命气息的教学资源,反思教学行为,及时调整预设方案,把课堂还给学生,让课堂充满生命活力。
电流的磁场教案5
基础知识梳理:
一、磁场对通电直导线的作用安培力
1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向一致时F安= ;当导线方向与磁场垂直时,F安= 。
2、方向:用 定则判定。
3、注意:F安=BIL的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;②L③如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端。
二、安培力的应用
(一)、安培力作用下物体的运动方向的判断
1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。
2、特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。
3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。
4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互 ;,反向电流相互 ;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍。
(二)。处理相关安培力问题时要注意图形的变换
安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面,即一定垂直于B和I,但B和I不一定垂直。有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。
典型例题:
1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问
[例1](1) 如图,把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?_________________
(2)如图所示,有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面,直导线和ab平行,当长直导线内通以向上的电流时,若不计重力,则三角形金属框架将会( )
A、水平向左运动 B、水平向上运动 C、处于静止状态 D、会发生转动
[例2] 、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中(如图)。在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置。则平衡后:( )
A.线框四边都不受磁场的作用力。
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零。
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零。
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零。
2、安培力参与的动力学的问题
[例3] 、 如图所示,通电导体棒AC静止于水平轨道上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感强度为B,方向和轨道平面成角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。
[例4]如图所示,电源电动势E=2V,内阻r= ,竖直导轨电阻可以忽略不计,金属棒的质量m=,R=,它与导轨间的动摩擦因数=,有效长度为l=,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场,问:
(1)此磁场是斜向上还是斜向下?
(2)B的范围是多少?
[例5]如图所示,一个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环,处于径向对称方向发散的磁场中,环上各处的磁感应强度为B=0. 35 T,若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=10 A,并保持△t=0. 2 s,试分析:环将做什么运动?运动的距离是多少?(不计空气阻力,g= 10 m/s2)