初中物理磁场教案

作为一位杰出的老师，就难以避免地要准备教案，教案有助于学生理解并掌握系统的知识。那么优秀的教案是什么样的呢？下面小编给大家带来初中物理磁场教案5篇，希望大家喜欢！

初中物理磁场教案篇1

(一)教学目的

1.知道磁场对通电导体有作用力。

2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关，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。

3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。

4.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。

5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。

(二)教具

小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多)，两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接)，支架(吊铝箔筒用)，如课本图12-10的挂图，线圈(参见图12-2)，抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。

(三)教学过程

1.引入新课

本章主要研究电能；第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法，第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位，要使用电能，这就涉及到用电器，以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器，今天我们要研究另一种用电器--电动机。

出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。

提问：电动机是根据什么原理工作的呢？

讲述：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--电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

2.进行新课

(1)通电导体在磁场里受到力的作用

板书课题：〈第四节 磁场对电流的作用〉

介绍实验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后容易运动，以便我们观察。

演示实验1：用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路)，让学生观察铝箔筒的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_____，这说明_____。

板书：〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

(2)通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关

教师说明：下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。

演示实验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以改变磁感线方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。

归纳实验2的结论并板书：〈2.通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。〉

(3)磁场对通电线圈的作用

提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力情况是怎样的呢？

出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替)，并出示如课本上图12-10的挂图(此时，图中还没有标出受力方向)。

引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？

演示实验3：将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过，让学生观察线圈的运动情况。

教师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。

提问：线圈为什么会停下来呢？

利用模型和挂图分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。

板书结论：〈3.通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。〉

(4)讨论

①教材中的"想想议议"。

②小黑板上的题3：通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能，得到了______能。

3.小结：板书的四条结论。

4.作业(思考题)：电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时，还有些问题需要我们解决，比如：通电线圈不能连续转动，而实际电动机要能连续转动，这个问题同学们先思考，下节我们研究。

(四)说明

1.受力方向与电流方向和磁感线方向垂直，这一点不能从实验直接得到(因为运动方向并不一定是受力方向)，且与后面学习联系不大，本教案没讲这一点。

2.教案最后的思考题是为下节学习作准备。

初中物理磁场教案篇2

教学目标

知识与技能：

1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。

2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、空间想象能力。

过程与方法：

通过观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道电流磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。

通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流方向的关系，总结出右手螺旋定则，培养学生的分析概括能力。

情感态度与价值观：

培养学生的学习热情和实事求是的科学态度。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心。

学情分析

学生对磁场知识很是感兴趣，在学习了磁场知识以后通过大量的实验使学生的抽象认识更加直观，借助画图可以使学生对本节课的知识容易接受且记忆牢固。

重点难点

【教学重点】

理解奥斯特实验及其意义，通过实验认识通电螺线管周围的磁场，掌握右手螺旋定则。

【教学难点】

右手螺旋定则的运用

教学过程

活动1【导入】情景设置

导入新课：设置情境，问题设置如何收集路面上残留的铁钉等铁磁性材料，教师演示马蹄形电磁铁通电吸引了铁钉后，导入新课。（出示ppt）。

活动2【讲授】新课教学

一、奥斯特实验

带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢还是它们之间存在着某些联系呢科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。现在我们亲自动手重做这个实验。

（一）教师活动：在桌面上放一小磁针，小磁针能指南北，在靠近小磁针且与其平行的方向放置一直导线（如图）

1、连接电路，检查完毕，观察小磁针在开关闭合前后的的变化。这说明了什么

2、改变导线中的电流方向，观察小磁针的变化，说明了什么

（二）学生活动：观察实验，注意观察小磁针在开关断开前后的变化情况。

1、闭合开关，有电流通过直导线，小磁针会转动，说明通电导线周围存在磁场。

2、改变导线中电流方向，小磁针的偏转方向也改变，说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关。

学生总结：

（1）通电导线周围存在磁场。

（2）电流的磁场方向与电流方向有关。这个实验最早是由丹麦物理学家奥斯特做的，此实验也叫奥斯特实验，它说明了通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。

二、通电螺线管

A。通电螺线管的磁场

（一）教师活动：通过奥斯特实验可以总结出怎样的结论

既然电能生磁，为什么电线连一根大头针都吸不动

1、把导线绕在圆桶上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多。

展示一个螺线管，给螺线管通电，能使小磁针转动，拿一个小磁针在通电螺线管周围移动，观察小磁针的变化。

2、我们如何研究通电螺线管周围的磁场呢

在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。观察电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变电流方向，再观察一次。用线画出铁粉的形状。

对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体周围磁场，它的形状与哪个磁体相似

借助铁粉可以研究磁体周围磁场的分布情况，我们也可以利用类似的方法来研究通电螺线管周围的磁场。

（二）学生活动：学生观察实验，画出通电螺线管的磁感线。

通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，它也有两个磁极。

（三）教师活动：教师引导学生积极参与讨论通电螺线管磁场的强弱受什么因素影响，

通过改进器材转换演示通电螺线管磁场的强弱与电流大小和线圈匝数关系。

B、右手螺旋定则

（一）教师活动：提出问题：通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢

猜想：磁极与电流方向有关。

设计实验：在通电螺线管的外部放一些小磁针，利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管，改变电流方向，确定通电螺线管的磁极。

（二）学生活动：

1、进行实验：按照课件中的图进行绕线并画出来，给螺线管通电后标出通电螺线管的N、S极。

归纳分析：当通电螺线管的电流方向改变时，小磁针N极指向也发生改变。

结论：说明通电螺线管的极性与电流方向有关。

2、学生仔细观察课本17—18图后思考、回答：

（1）右手螺旋定则定则作用是什么

（2）右手螺旋定则定则的内容是什么

（3）利用右手螺旋定则定则的判断方法如何

师生共同学习判断方法：

（1）标出螺线管上电流的环绕方向。

（2）用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向。

（3）则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。

三、电磁铁

（一）学生活动：

实验：将漆包线绕成线圈通电后观察能否吸引铁钉，发现不能吸引，，取一根铁钉插入线圈接触大头针，通电后发现它能够吸引大头针了。断开开关，可以看到大头针又掉下来了。

此现象说明了什么

把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。

（二）教师活动：

1、你能总结出电磁铁磁性的特点吗

2、展示电磁铁在实际中的应用的图片及视频。

四、课堂练习

1、奥斯特实验说明了（）

A通电导体的周围存在着磁场B导体的周围存在着磁场C磁体周围存在着磁场D磁场对电流有力的作用。

2、一个通电螺线管两端磁极的极性决定于（）

A螺线管的匝数B通电螺线管的电流方向。C螺线管内有无铁芯D通电螺线管的电流强度

初中物理磁场教案篇3

【设计理念】

构建“人文·物理·社会”三维课堂，在引导学生探究物理知识的同时，渗透以人为本的培养理念，沪科版九年级16.1《电流的磁场》公开课教案。让“研究性学习”走进课堂，走入学科教学，切实增强课堂教学的开放性、 民主性、生成性。以“随堂探究卷”为桥，架师生互动平台，提供一种切实可行的质性评价手段。

【三维目标】

1．知识目标：了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用；感知磁体周围存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和强弱；初步了解地磁场。

2、技能目标：培养学生用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的思维能力，物理教案《沪科版九年级16.1《电流的磁场》公开课教案》。

3、情感态度价值观：通过了解我国古代的磁文明，激发学习热情；通过介绍我国近代“磁文明的衰落” 提升学生的人文素养，渗透“爱国主义教育”。

【教学重难点】感知磁场，并会用磁感线描述磁场。

【教学器材】条形、U形磁体、小磁针；多媒体课件及相应图片；探究卷等。

初中物理磁场教案篇4

一、对教材的分析：

本节课是在已有的电学知识和简单的磁现象知识基础上，将电和磁对立统一起来。本节课是初中物理电磁学部分的一个重点，也是可持续发展的物理学习的必要基础。

本节课主要包括三个重要的知识点：通过奥斯特实验明确通电导线周围存在磁场；通电螺线管的磁场；安培定则，是一节内容较多、信息量较大的课。但是这节课的优点是知识结构上条理清晰、层次分明。

本节课有两个实验，并且都有着直观的实验结果，相对较为生动，容易引发学生的学习积极性。

二、对学生的分析

初四学生是初中的毕业年级。学生的心智较为成熟，认知水平比起刚接触物理时有了很大提高，形象思维和抽象思维都与有了不同程度的发展，分析问题、解决问题的能力也更加进步。

但是一分为二去看待，初四的学生往往是不爱发言，不主动表现自我，课堂气氛比起初一初二的学生沉闷。需要教师的积极、灵活的调动。

三、教学理念：

（1）实现教师、学生和教材的和谐发展。

感动不了自己的演员就演不出感动观众的戏，同样感动不了自己的老师也感动不了自己的学生。教师不是千人一面，也都有自己各自的风格。教师的多样性会给学生新鲜的感觉，但是不管是什么风格的教师都要有自身的魅力。一个有魅力的教师首先要品德高尚、业务精通，钻研教材，学识广博，热爱学习和生活，喜欢和学生的交流和思想碰撞；如果能够做到这些，不管这位教师是慈爱的还是严肃的、是幽默的还是平易的，都会受到学生的欢迎。

现在很多的教育者都能够意识到学生才是课堂的主体，学生才是课堂的主人。但是，落实到实际当中，很多学生依然还是学习的奴隶。为什么这样说呢？因为班级教学的模式依然还在，考试和作业的压力依然还在，老师的框框依然还在，学生被逼迫学习的往事记忆还在。如果老师一味做秀，强迫学生非要表现的很活跃，也是不现实的。那些有创造性的学生即便处在填鸭教学中，他们也是敢于发表自己见解的。那些不爱思考不爱表现的学生，即便处在民主的环境中，也不愿大胆提出自己的见解。这不是说课改无益，只是说明了个体之间是存在差异的。尊重人与人之间的差异，才是更好的尊重人性。因材施教才是为师的根本。

教材作为一种学习的必要资源和导航，是人类很好的朋友。教材的结构和内容是经过很长时间的积累和实践证明科学有效的。“读书千遍，其意自现”虽是一句古话，但是在现代教育中也还是适用的。一些时髦的教育者常常让学生在网上查找资源，很少看到公开课中教师让学生看书。其实教师给学习必要的阅读指导恰好体现在对教材的阅读指导上。至于网上查找资料应该是雪中送炭而不是锦上添花的环节。尽管如此，根据不同班级不同学生的特点，教学过程的设计也可以不必完全遵照教材的设计。同时也要让学生敢于质疑教材，深入思考，不去尽信。

有的教师常常觉得要好好珍惜课堂四十五分钟，一定要尽力多说一点，把自己知道的全都告诉给学生，这样心理才会塌实。学生探究一节课没探究出个结果来，有的老师就会想这节课上的失败了，还浪费了时间。其实，学生真的学会了多少和老师说了多少是不成正比的。结果并非不重要，但是过程永远是重于短期结果的。过程会有更长期的影响。

另一种类型的教师会让学生做一切工作。整节课一直是学生在实验、学生在滔滔不绝侃侃而谈；教师成了大道具、大摆设，调整出一个最美丽的笑容站在一边。做为教育者都很明白这样的课，学生也不是主人，而是主演。这样的课很是热烈，但是不够和谐。

教师、学生和教材的和谐发展十分必要。苛求结果不见得就会得到好的结果，和谐自然的课堂才是理想的课堂。

（2） 优化教学过程，用教学反馈调节课堂。

结构决定功能。教师对课堂的设计是对教学结果的无形的力量。同一节课，同样的教学环节，将顺序调整就会有不同的教学效果，学生的反应可能就是截然不同的。本人曾经很精心地设计了一堂课，后来又听取老教师建议根据试讲的情况进行了修改，觉得设计的比较完美了。正式讲课那天，学生们很紧张，失去了往日的活跃。我依然按部就班着那套几经修改“比较完美”的教学过程，最后的效果是完全背离了我“快乐物理”的初衷。这节课的失败让我知道，最优化的教学过程指的就是获得最好教学效果的过程，最优化的教学过程体现的也许是教师的理性智慧但是更体现的是临时对教学过程的运筹帷幄。

教学反馈是课堂教学里重要的一环。好比打铁，高温加热，然后锻打出一个需要的形状来，只有淬火才知道真成败。打铁不是打给围观的人看，而是真的要打出好铁器。及时的反馈，及时的评价，及时的纠错，这样才会让学生从一团混沌中拨云见日，同化知识，加深理解，联系生活，学会运用。

（3）教学评价在课堂教学中的作用

苏霍姆林斯基说过“每个学生都是一个独一无二的世界”。万物莫不相异。孔子对他的学生有这样的评价“柴也愚，参也鲁，师也辟，由也唁”。每个人都有自己的特点，也就有自己的长处。有的学生喜欢回答问题，有的学生喜欢做计算，有的学生擅长实验，有的学生擅长作图。抓住学生的闪光点，给以及时的鼓励。一个积极正面的评价，很可能就是一个重要的契机。

（4）实验和教学媒体在物理课堂中的作用

物理是一门以实验为基础的学科，很多结论的得来都是在实验的基础上。比如通电导线的'周围有磁场，比如通电螺线管周围的磁场，都需要做实验。教学媒体如实物投影仪在物理课堂教学中也有重要的应用。比如通电螺线管的磁场，是用铁屑排步的形式给学生以直观的视觉效果的。如果没有实物投影仪，那么学生只能是到实验操作台参观一下（容易造成混乱），否则就看不清楚。所以实验和教学媒体都是教学的得力助手。

（5）给学生以思想教育

杨振宁教授曾经说过物理的极至是哲学。物理教材中渗透着许多辨证唯物主义思想，诸如世界是物质的，物质是发展变化的，事物之间是普遍联系的，运动和静止的相对性，以及实践的观点，真理的客观性，物质的可知性等。而这些深刻的思想并不是通过形象的描绘而是通过逻辑思维，通过推理，通过实验的出的。然后这些深刻的思想通过抽象、概括上升到理论。

寻求科学之路是去粗取精去伪存真的过程，旨在揭示事物的本质和规律。同时，对科学的追求也唤起了人们的蒙昧，激发了人们的情感，使人更加高尚。如果教材中没有思想教育的因素也不必牵强附会画蛇添足。但是如果有思想教育的因素，教师就应该深层发掘，并且潜移默化润物无声地对学生进行思想道德教育。

四、教学目标

知识与技能：

1.知道电流周围存在磁场

2.知道通电螺线管对外相当于一个磁体

3.会用安培定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向

过程与方法： 通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力

情感、态度价值观： 培养学生的学习热情和实事求是的科学态度

重点：

1.奥斯特实验

2.通电螺线管的磁场

3.安培定则

难点： 安培定则的使用

教具： 实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管

五、教学过程

1）复习：1.电流的效应？2.简单的磁现象

2）新课

实验1：使每个同学用一组实验器材：电源、 小灯泡、导线、小磁针、磁铁来做实验。

看看能得到什么样的结论

学生发现：在磁体周围，小磁针发生偏转；

在通电导线周围，小磁针也发生偏转。

改变电流方向，小磁针反向偏转

也就是说：通电导线周围有磁场。电流磁场的方向与电流方向有关。

给学生讲述简单的物理学史

在历史上，人们对电和磁现象的研究是分别进行的，认为电和磁互不相关。19世纪初，一些哲学家和科学家开始认为自然界各种现象之间相互有联系。丹麦物理学家奥斯特用实验的方法寻找电和磁之间的联系。起初他的实验都失败了。直到1820年4月，在课堂上演示实验时，终于发现通电导线周围磁针的偏转。他看到这个现象后，做过几十个不同实验，成为发现电和磁之间关系的第一个人被载入史册！今天所进行的实验正是当年奥斯特的实验，所以同学们非常了不起！

初中物理磁场教案篇5

课前预习

一、安培力

1．磁场对通电导线的作用力叫做___○1____．

2.大小：（1）当导线与匀强磁场方向________○2_____时，安培力最大为F=_____○3_____.

（2）当导线与匀强磁场方向_____○4________时，安培力最小为F=____○5______.

(3) 当导线与匀强磁场方向斜交时，所受安培力介于___○6___和__○7______之间。

3．方向：左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁场中，让磁感线___○10____，并使伸开的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的__○12___方向．

二、磁电式电流表

1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.

2．蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I与指针偏角θ成正比，I越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电流I的大小，且刻度是均匀的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针偏转方向也随着改变，又可知道被测电流的方向。

3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流，缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。

课前预习答案

○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高

重难点解读

一、 对安培力的认识

1、 安培力的性质：

安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力。

2、 安培力的作用点：

安培力是导体中通有电流而受到的力，与导体的中心位置无关，因此安培力的作用点在导体的几何中心上，这是因为电流始终流过导体的所有部分。

3、安培力的方向：

（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。

（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。

（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。

4、安培力的大小：

（1）安培力的计算公式：F＝BILsinθ，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。

（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力最大Fm＝BIL；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。

（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于匀强磁场。

（4）安培力大小的特点：①不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。②L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法

（1）电流元分析法：把整段电流等效为多段很小的直线电流元，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）特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向.

（3）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。

（4）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.

典题精讲

题型一、安培力的方向

例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？

解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。

答案：向左偏转

规律总结：安培力方向的判定方法：

（1）用左手定则。

（2）用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。

（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。

题型二、安培力的大小

例2、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力

A. 方向沿纸面向上，大小为

B. 方向沿纸面向上，大小为

C. 方向沿纸面向下，大小为

D. 方向沿纸面向下，大小为

解析：该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。

答案：A

规律总结：应用F=BILsinθ来计算时，F不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。L是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动

例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿(增大、减小还是不变？)水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿。

解析：本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引。

答案：减小 零

规律总结：分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法：（1）电流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）转换研究对象法

题型四、安培力作用下的导体的平衡问题

例4、 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)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8－1－32所示，问：

(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？

(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？

解析：从b向a看侧视图如图所示．

(1)水平方向：F＝FAsin θ①

竖直方向：FN＋FAcos θ＝mg②

又 FA＝BIL＝BERL③

联立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.

(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有FA＝mg

Bmin＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右．

答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

规律总结：对于这类问题的求解思路：

（1）若是立体图，则必须先将立体图转化为平面图

（2）对物体受力分析，要注意安培力方向的确定

（3）根据平衡条件或物体的运动状态列出方程

（4）解方程求解并验证结果

巩固拓展

1. 如图，长为 的直导线拆成边长相等，夹角为 的 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 ，当在该导线中通以电流强度为 的电流时，该 形通电导线受到的安培力大小为

（A）0 （B）0.5 （C） （D）

答案：C

解析：导线有效长度为2lsin30°=l，所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。

本题考查安培力大小的计算。

2．．一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是( )

A．如果B＝2 T，F一定是1 N

B．如果F＝0，B也一定为零

C．如果B＝4 T，F有可能是1 N

D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行

答案：C

解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0<f<bil，a、d两项不正确，c项正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力f无关，b不正确．< p="">

3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是( )

A．把磁铁的N极和S极换过来

B．减小通过导体棒的电流强度I

C．把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条

D．更换磁性较小的磁铁

答案：C

解析：安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，C正确．

4. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，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

答案：AD

解析：如右图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确．

5．.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图右所示.，下图是沿b→a方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

答案： A

解析： ①中通电导体杆受到水平向右的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力，摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力，摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力，摩擦力不可能为零.故①②正确，选A.

6．如图所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时；导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较( )

A．b也恰好不再受安培力的作用

B．b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上

C．b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下

D．b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下

答案：D

解析：当a不受安培力时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因Ia>Ib，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．故选项D正确．

7． 如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是( )

A．导线a所受合力方向水平向右

B．导线c所受合力方向水平向右

C．导线c所受合力方向水平向左

D．导线b所受合力方向水平向左

答案：B

解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定B是正确的．

8．如图所示，在空间有三根相同的导线，相互间的距离相等，各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外，其他作用力都可忽略，则它们的运动情况是______.

答案： 两两相互吸引,相聚到三角形的中心

解析：根据通电直导线周围磁场的特点，由安培定则可判断出，它们之间存在吸引力.

9．如图所示，长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a为x距离的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，ａ、b均通以大小为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 .

答案：

解析： 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图，由力的平衡得方程：

mgsin45°=Fcos45°，即

mg=F=BIL 可得B＝ .

10．一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直.在下图中，垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示.开始时线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感强度的大小仍为B，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______，方向______.

答案： ；位移的方向向下

解析：设线圈的质量为m，当通以图示电流时，弹簧的伸长量为x1，线框处于平衡状态，所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时，线框达到新的平衡，弹簧的伸长量为x2，由平衡条件可知

kx2=mg+nBIl.

所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

所以Δx=

电流反向后，弹簧的伸长是x2＞x1，位移的方向应向下.