高中電流的教案

時間：2026-01-10 11:25:51 教案

高中電流的教案

　　作為一名教師，就不得不需要編寫教案，編寫教案有利于我們科學、合理地支配課堂時間。快來參考教案是怎么寫的吧！以下是小編收集整理的高中電流的教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

高中電流的教案

高中電流的教案1

　　教學目標：（P113—117）

　　1、知識與技能

　　（1）會正確使用電流表測量串、并聯電路中的電流。

　　（2）會分析實驗數據，歸納總結出串并、聯電路中電流規律。

　　2、過程與方法

　　在探究串、并聯電路的電流規律時，體驗科學研究的方法和科學探究的步驟。

　　3、情感態度與價值觀

　　培養實事求是、尊重自然規律的科學態度。

　　教學重點：

　　1、正確使用電流表測量串、并聯電路的電流。

　　2、串并聯電路中電流的規律。

　　教學難點：

　　串并聯電路中電流的規律。

　　課型：

　　新授課

　　教學方法：

　　實驗探究法、講解法、討論法等。

　　教學準備：

　　電源、開關、電流表、小燈泡、導線等。

　　課時安排：

　　1課時

　　教學過程：

　　一、復習鞏固

　　1、電路的'連接方式有幾種？是哪幾種？

　　2、用什么物理量表示電流的強度？單位是什么？用什么儀器測量？

　　二、引入新課

　　已學過測量電流的方法，在串、并聯電路中各處的電流有什么樣的特點呢？

　　三、講授新課

　　（一）探究串聯電路的電流規律

　　[探究課題]探究串聯電路中的電流。

　　[提出問題]探究串聯電路中各點的電流有什么關系？

　　[猜想或假設]你認為串聯電路中各點電流可能有怎樣的關系？

　　[設計實驗]

　　1．實驗設計思路：（需要什么儀器？如何連接？測量什么數據？先做什么？再做什么？最后通過分析比較得出結論。）

　　2．實驗電路圖

　　[進行實驗]把測得的數據填在下表中，還可以把操作中出現的問題扼要寫下來。

　　[分析論證]測量結果說明了什么？得出了什么結論？

　　實驗結論：

　　（二）探究并聯電路的電流規律

　　[探究課題]探究并聯電路中的電流規律。

　　[提出問題]探究并聯電路中干路電流與各支路電流有什么關系？

　　[猜想或假設]你認為并聯電路中干路電流與各支路電流可能有怎樣的關系？

　　[設計實驗]

　　1．實驗設計思路：（需要什么儀器？如何連接？測量什么數據？先做什么？再做什么？最后通過分析比較得出結論。）

　　2．實驗電路圖

　　[進行實驗]把測得的數據填在下表中，還可以把操作中出現的問題扼要寫下來。

　　[分析論證]測量結果說明了什么？得出了什么結論？

　　實驗結論：

　　四、課堂練習

　　1、如圖，用電流表測出A點電流IA是0.4A,則B點電流IB是___，C點電流IC是____。

　　2、如圖，I1的示數是0.5A，I2的示數是0.2A，則I3的示數是____。

　　五、課堂小結

　　回顧本堂課的結論：串聯電路中電流處處相等，并聯電路中干路電流等于各支路電流之和。

　　六、布置作業

　　1、閱讀練習冊上的知識歸納。

　　2、完成練習冊上的本節作業。

　　七、板書設計

高中電流的教案2

　　教學目標：

　　1、用實驗探究電流通過導體時，電能轉化為導體的內能與哪些因素有關，重點通過實驗研究方法研究導體通電時發熱與導體的電子之間的關系。

　　2、了解電流熱效應跟哪些因素有關，理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。

　　3、了解生活中應用焦耳定律的例子，了解節約電能的一些方法。

　　教學過程：

　　一、電阻和電流的熱效應

　　問：①白熾燈通電以后，一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何?(電能變成內能)

　　說明：電流能夠將電能轉化為內能這就是電流的熱效應

　　說明：導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢?請看下面的演示實驗

　　演示實驗：

　　實驗器材：①阻值不同的電阻絲A、B②兩燒瓶質量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線

　　實驗過程：

　　1、阻值不同的電阻絲A、B分別浸在質量完全相等的煤油里，兩者串聯起來，通過變阻器和開關接到電源上

　　2、測量兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄

　　3、閉合開關，過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄，同時記下這次通電的時間，比較兩燒瓶煤油的溫度

　　實驗結果：金屬絲產生的熱量跟金屬絲的阻值成正比

　　問：除此以外，電流的熱效應跟哪些因素有關呢?(①電流②時間)

　　說明：英國物理學家焦耳通過一系列實驗發現電流發熱具有下述規律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規律叫做焦耳定律

　　問：如果用Q表示熱量，用I表示電流，R表示導體的電阻，t表示通電的時間，如何表示焦耳定律?(Q=I2Rt)

　　說明：我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率

　　問：熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)

　　問：國際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特，簡稱瓦，符號是W)

　　問：電動機的能量轉化情況如何呢?(電能轉化成機械能和內能，這時電功率大于熱功率)

　　電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢?(電能幾乎全部轉化成內能，這時電功率等于熱功率)

　　板書設計

　　一、電阻和電流的`熱效應

　　1、焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比Q=I2Rt

　　2、熱功率：單位時間消耗的電能

　　P=Q/t=I2R

　　單位：瓦特，簡稱瓦，符號是w

　　加深對雙基知識的理解

　　高考對能力的考核要求首項便是理解能力。確實，只有對所學雙基知識都能深刻理解，才談得上運用它們進行推理、分析，去解決更復雜的問題。怎樣才算對所學知識做到理解了?舉例說吧，對交流電的有效值，如果以為最大值的√2/2倍就是有效值，那么，對這一物理概念就沒有理解。因為這只是對特定交流電的一個數量關系，不適用于所有交變電流的情況。必須從有效值定義本身去理解，并能運用它計算出不同情況中交流電的有效值，才達到理解的效果。又如，靜電場中的導體在靜電平衡到達時，其內部場強為零。如果對此結論誤以為導體內部沒有電場，則對這個物理規律也就沒有深刻理解。務必通過仔細體味，明確在導體的內部既有施感電荷產生的電場E1，又有感應電荷產生的電場E2，它們的矢量和為零;同理，施感電荷的電場和感應電荷的電場迭加的結果，則使導體各處電勢都相等。能這樣來理解這個物理規律，應用它去解決問題才算是到位了。

　　怎樣才能做到深刻理解雙基知識?我認為必須安排學生堅持“循序漸進”這個原則。任何貪多、求快的復習安排，或以解題來帶知識的速成復習方法，都只能食而不化。快則快了，然而對所復習的知識仍然是一知半解，不深不透，不可能達到正確理解的目的。“循序漸進”是按課文的章節順序，穩扎穩打。具體說，可按以下幾項來操作：①對每節課文堅持認真閱讀，及時消化，理出要點;②獨立完成相應的鞏固作業，檢查自己對所涉及的概念及規律的理解程度;③每章結束，可借助一些參考書搞一次單元小結，理一理本章知識線索;④每逢大型考試，再將知識回頭聯系。以上各項如能持之以恒，則對雙基知識的掌握定會有相當的收益。

高中電流的教案3

　　●教學目標

　　一、知識與技能

　　1.通過探究式實驗，得出串、并聯電路中電流的規律，學習科學探究的方法.

　　2.在實驗過程中，鞏固連接電路的訓練.

　　3.正確使用電流表，識記使用規則.

　　二、過程與方法

　　1.通過觀察和實驗，探究串、并聯電路中電流的規律，提高學生對問題的探究能力.

　　2.通過學習和實驗，培養學生動手操作能力.

　　3.通過對實驗結論的歸納和總結，培養學生概括能力和語言表達能力.

　　三、情感態度與價值觀

　　1.通過教師、學生的雙邊教學活動，激發學生的學習興趣，培養學生熱愛科學，主動參與、樂于探究的精神.

　　2.在實驗過程中，進一步培養學生嚴謹的科學態度和與其他同學的協作精神.

　　●教學重點

　　在實驗中探究串、并聯電路中電流的規律.

　　●教學難點

　　組織、指導學生在探究過程中，認真觀察、分析、得出正確結論.

　　●教學方法

　　探究法、實驗法、討論法.

　　●教學用具

　　電池、開關、燈泡、導線、投影儀、電視機、錄像機、錄像帶.

　　●課時安排

　　1課時?

　　●教學過程

　　一、創設問題情境，引入新課

　　［提出問題］

　　［師］同學們看黑板上的電路，從前面學過的知識知道，這是兩個小燈泡組成的串聯電路，電路中各點的電流之間有什么關系？

　　［啟發猜想］

　　［師］大家現在先來猜想一下各點的電流有什么關系？

　　［生甲］我猜想電流是由大到小的，電流每經過一個小燈泡，就消耗一部分電能，回到負極時就小了.

　　［生乙］我認為小燈泡一樣亮，電路中各點的電流應該相同.

　　［生丙］我有不同意見，我覺得電流有時大有時小.如大燈泡較亮，它需要的電流大，小燈泡暗，需要的電流就小，好像與用電器有關.

　　［生丁］我想靠近電源正負極的地方應大些.應該與電源位置有關.

　　［生戊］我的想法是導線粗的地方電流大；導線細的地方電流小.像粗水管中的水流大，細水管中水流小一樣.

　　［師］到底是怎么樣的呢？我們通過實驗［探究］串并聯電路電流的規律.

　　二、進行新課

　　［探究］串聯電路電流的規律：

　　［設計實驗］

　　［師］既然同學們的猜想這么多，又都堅持己見，下面分成五個組，討論一下我們的猜想應如何設計實驗才能得到證實.

　　學生按五種猜想分成了小組，興致很高，很快都制訂了自己的實驗計劃.

　　甲組：學生用電源、導線、開關和三個燈泡組成串聯電路.然后在電路圖1中取A、B、C、D四點分別串聯電流表就可得出結論.

　　乙組：我們組用電源、導線、開關和兩個燈泡組成了串聯電路，然后在A、B、C三點分別串聯接入電流表，如圖2所示.

　　丙組：我們組用電源、導線、開關和四個燈泡組成兩個串聯電路.第一次用兩個小燈泡組成串聯電路，第二次換用兩個稍大的燈泡再做一次，電路圖和乙組一樣.

　　丁組：我們設計的和乙組一樣，也是取了A、B、C三點，然后用電流表測其值.

　　戊組：我們的設計和乙組大體相同，只是又換成不同導線做了一次.

　　［進行實驗］

　　［師］大家的實驗計劃都制訂好了，一定著急要親自驗證一下自己的猜想到底如何.不過，同學們要注意電流表的連接.

　　［學生開始動手實驗，教師給予指導］

　　［歸納總結］

　　［師］同學們的實驗做完了，現在總結一下自己實驗的結論吧！

　　甲組：我們組用了三個小燈泡，猜想的是回到負極時電流會變小，實際結果A、B、C、D四點的電流值都在0.15A左右，大小相同.

　　乙組：我們組猜想的是電流相同，而結果也是相同.我們測得A、B、C三點的電流值都在0.2A左右.

　　丙組：我們猜想大、小燈泡的電流不同，但換了燈泡后，發現A、B、C三點電流趨于相等.

　　丁組：我們組猜想靠近兩極的點電流應大些，但結果A、B、C三點電流一樣大.

　　戊組：我們組用粗、細導線做了兩次實驗，結論稍有偏差，但導線相同時，A、B、C三點的電流值相等.

　　［師］經過同學們的努力實踐，現在可以統一意見了：串聯電路中各點的電流相等.這一結論經過了同學們的探究和實踐活動，已經得到了驗證，下面大家談一些自己的收獲吧！

　　［生甲］我們不管如何設計，最終達到了我們的目的：得出了串聯電路中電流的規律.

　　［師］實際上，這也是我們探究的目的，解決了一個實際問題.

　　［生乙］我們學會了研究問題的一種方法，和前幾次的探究實驗相比，今天的探究過程都是我們自己設計的

　　［生丙］在平時很粗心，以致電流表的讀數讀錯了，得出的結論和別人不同.在以后的學習中，我會牢記這次的教訓.

　　［生丁］我們在實驗中，應該不怕困難，大膽去驗證結果.

　　［師］同學們的收獲不少，大家都體驗了科學探究的過程，也學習了科學探究的方法，給我們今后的學習打下了基礎，為我們的收獲和合作成功鼓掌！

　　［探究］并聯電路中電流的規律

　　［提出問題］

　　［師］我們一起合作對串聯電路中電流的規律進行了探索，大家都迫不急待想動手實驗，找出并聯電路中電流的規律，我們就開始吧！

　　［猜想和假設］

　　［師］同學們都知道，串聯電路只有一條路徑，并聯電路有多條路徑.我們把并聯電路的各分支叫支路，總路徑叫干路，而實際上我們只要探究干路和支路電流之間的關系.如下圖所示.

　　接下來，同學們猜想一下干路和支路電流的關系吧！

　　［生甲］我在想，是不是和串聯時一樣，相等.

　　［生乙］看起來干路電流分配給兩條支路，兩支路電流的和應等于干路電流.

　　［生甲］我猜想如果燈泡不一樣，兩支路電流的和會超過干路電流.

　　［設計實驗］

　　［師］同學們仿照串聯電路中電流的設計，對以上猜想設計一下實驗.

　　甲組：用電池、導線、一個開關、兩個燈泡組成并聯電路.然后在干路上的A點接入電流表，測出A點的電流；再在兩條支路上分別接入電流表，測出兩條支路中B點.C點的電流，這樣就可得出干路A點電流與支路B點、C點電流的'關系了，我們組設計的電路圖如下

　　只要按照設計的電路圖實驗一下，就會得出結果了.

　　乙組：我們組設計的電路和甲組一樣.我們覺得A點的電流應等于B點電流和C點電流之和.

　　丙組：我們組設計的電路和別的組一樣，我們覺得換成大燈泡，兩支路電流要超過干路電流.

　　［進行實驗］

　　［師］大家的電路設計大致相同，只是猜想的結論不同.現在大家根據設計好的電路圖可以動手實驗了.

　　［學生動手實驗，教師給予指導］

　　［歸納總結］

　　［師］同學們都做完了實驗.我相信結果已經出來了，請幾位同學說一下你們組的結論吧！

　　甲組：我們的結論是A點的電流約等于B點和C點電流的和.數據在如下的表格內.(投影)我們發現并聯電路中電流和串聯電路中電流關系不同.我們分析，A點即干路電流比兩支路電流之和稍小些，是由于導線也消耗了一點電能.

　　［師］你們分析得有道理，但相差不會很多.說明你們不只是做了實驗，還對數據進行了分析，并且找到了問題的原因，你們這份執著探究的精神值得大家學習，同學們用掌聲給予鼓勵！

　　乙組：我們組的結論和剛才的結論一樣，也和我們猜想的結果相同.至于數據嗎，出入很小，干路上電流應等于兩支路電流的和.

　　［師］你們組的猜想是正確的，同學們也為你們的成功表示祝賀！

　　丙組：我們組用的燈泡比他們的都大一些，我們的數據也在表格內.我們發現燈泡換成大的，電池沒變，電流變小了.但規律沒變；干路中A點的電流等于支路B點和C點的電流和.

　　［師］你們組的結論和別的組相同，也就是我們得到了統一的結論；我想你們組一定在考慮為什么換了燈泡，電流變小，希望大家課后繼續探討.接下來讓大家放松一下，看一段動畫［錄像］.（從并聯電路的動畫中，學生可以清楚地觀察到電流從正極流向負極的過程中怎樣并列流過二盞燈的具體情況，并使用閃爍效果，突出了分支處和匯合處的位置，并配以音響效果，使學生興趣盎然，思維活躍，效果很好.）

　　［師］大家從動畫中、實驗探索中都明白了我們的結論.我們小結一下兩次探究的結果吧！

　　三、小結

　　本節課我們主要學習了以下內容：

　　1.串聯電路中電流的規律.

　　2.并聯電路中干路和支路之間的電流關系.

　　四、布置作業

　　本節［動手動腦學物理］1、2、3

　　［動手動腦學物理參考答案］略

　　五、板書設計

　　電流

高中電流的教案4

　　一、電荷

　　1、物體有了吸引輕小物體的性質，我們就說物體帶了電，或者說帶了電荷；

　　用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電；

　　2、兩種電荷：

　　用綢子摩擦的玻璃棒帶的電荷叫正電荷；把用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負電荷；

　　3、基本性質：同中電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；

　　4、驗電器

　　用途：用來檢驗物體是否帶電；原理：利用同種電荷相互排斥；

　　5、電荷量（電荷）：電荷的多少叫電荷量、簡稱電荷；電荷的單位：庫侖（C）簡稱庫；

　　6、元電荷：

　　原子是由位于中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成；

　　把最小的電荷叫元電荷（一個電子所帶電荷）用e表示；e=1.60×10—19；

　　在通常情況下，原子核所帶正電荷與核外電子總共所帶負電荷在數量上相等，整個原子呈中性；

　　7、摩擦起電

　　原因：不同物體的原子核束縛電子的本領不同；

　　摩擦起電的實質：摩擦起電并不是創生了電，而是電子從一個物體轉移到了另一個物體，失去電子的帶正電。得到電子的帶負電；

　　8、導體和絕緣體

　　善于導電的物體叫導體；如：金屬、人體、大地、酸堿鹽溶液；

　　不善于導電的物體叫絕緣體，如：橡膠、玻璃、塑料等；

　　金屬導體靠自由電子導電，酸堿鹽溶液靠正負離子導電；

　　導體和絕緣體在一定條件下可以相互轉換；導體和絕緣體的主要區別是：導體內有大量自由移動的電荷，而絕緣體內幾乎沒有自由移動的電荷，但導體和絕緣體是沒有絕對的界限，在一定條件下可以互相轉化。

　　二、電流

　　1、電荷的定向移動形成電流；

　　2、能夠供電的裝置叫電源。干電池的碳棒為正極，鋅筒為負極；

　　3、規定：正電荷定向移動的方向為電流的方向（負電荷定向移動方向和電流方向相反）

　　4、在電源外部，電流的方向從電源的正極流向負極；

　　5、電路：用導線將電源、開關、用電器連接起來就組成了電路；

　　電源：提供持續電流，把其它形式的能轉化成電能；

　　用電器：消耗電能，把電能轉化成其它形式的能（電燈、電風扇等）

　　導線：輸送電能的；開關：控制電路的通斷；

　　6、電路的工作狀態

　　通路：處處連同的電路；開路：某處斷開的.電路；

　　短路：用導線直接將電源的正負極連同；

　　7、電路圖及元件符號：

　　電路圖：用符號表示電路連接的圖叫電路圖。

　　畫電路圖的注意事項：導線橫平豎直，不能用曲線，做到有棱有角，開關一般斷開，元件的位置安排要適當，分布要均勻，元件不要畫在拐角處，整個電路最好呈長方形。

　　三、串聯和并聯

　　1、串聯：把元件逐個順序連接起來，叫串聯。（用電器相互影響，電路中任意一處斷開，電路中都沒有電流通過，開關的控制作用與位置無關）

　　2、并聯：把元件并列地連接起來，叫并聯。（并聯電路中電流有多條路徑，有干路和支路之分，各個支路是互不影響的，干路開關控制整個電路，支路開關控制本支路的用電器）常根據電流的流向判斷串、并聯：從電源的正極開始，沿電流方向走一圈，回到負極，則為串聯，若出現分支則為并聯；

　　3、電路的連接方法

　　（1）線路簡其捷、不能出現交叉；

　　（2）連出的實物圖中各元件的順序一定要與電路圖保持一致；

　　（3）一般從電源的正極起，順著電流方向，依次連接，直至回到電源的負極；

　　（4）并聯電路連接中，先串后并，先支路后干路，連接時找準分支點和匯合點。

　　（5）在連接電路前應將開關斷開；

　　四、電流的強弱

　　1、電流：表示電流強弱的物理量，符號I

　　2、單位：安培，符號A，還有毫安（mA）、微安（A）1A＝1000mA1mA＝1000A

　　3、電流強度（I）等于1秒內通過導體橫截面的電荷量；I=Q/t

　　4、電流的測量：電流表；

　　電流表的結構：接線柱、量程、示數、分度值

　　電流表的使用

　　（1）先要三“看清”：看清量程、指針是否指在臨刻度線上，正負接線柱，被測電流不要超過電流表的量程；

　　（2）電流表必須和用電器串聯；（相當于一根導線）

　　（3）接線柱的接法要正確，使電流從“+”接線柱入，從“—”接線柱出；

　　（4）絕對不允許不經過用電器而把電流表連到電源的兩極上造成短路。

　　實驗室中常用的電流表有兩個量程：①0～0.6安，每小格表示的電流值是0.02安；②0～3安，每小格表示的電流值是0.1安。

　　（5）選擇合適的量程（如不知道量程，應該選較大的量程，并進行試觸。）

　　注：試觸法：先把電路的一線頭和電流表的一接線柱固定，再用電路的另一線頭迅速試觸電流表的另一接線柱，若指針擺動很小（讀數不準），需換小量程，若超出量程（電流表會燒壞），則需換更大的量程。

　　5、電流表的讀數

　　（1）明確所選量程

　　（2）明確分度值（每一小格表示的電流值）

　　（3）根據表針向右偏過的格數讀出電流值

　　擴展閱讀

　　八年級上學期物理知識點匯編：物態變化

高中電流的教案5

　　一、學習目標

　　1、知道電流是有強弱的以及電流的單位。

　　2、知道電流表的使用方法并會讀數。

　　3、通過燈泡的明亮程度，間接地分析電路中電流的強弱。

　　4、在學生電流表的讀數中，培養學生的嚴謹的科學態度。

　　二、學習重點：

　　電流表的使用

　　三、學習難點：

　　如何進行“試觸”

　　四、學習過程

　　（一）學前準備

　　1、電流是怎么形成的？

　　2、如何判斷電流的方向？

　　（二）小組交流：

　　1、動手后討論：

　　同一個小燈泡，先后接入一節干電池和兩節干電池不同的電源下，比較小燈泡的亮度有何不同。

　　①小燈泡為什么會亮？

　　②哪個電路中的小燈泡更亮一些？為什么？

　　由此我們可以得出什么結論：

　　2、怎樣表示電流的.強弱

　　①電流是表示的物理量，通常用字母代表，它的單位是，簡稱，符號是．

　　②其他常用的電流單位是、．

　　③1mA=A；1μA=A．

　　④討論生活中常見的用電器的電流

　　3、認識電流表，并學會讀數。

　　①請同學們認真觀察電流表的結構，并填空。

　　表座上有個接線柱，分別標有“____”，“____”和“____”。這證明此表有個量程。不同的量程下，每一小格所電表的電流值各是多少呢？我們知道電流是有“正”“負”極的，那么電流表是否也有“正”“負”極之分呢？如果有，三個接線柱中的_____可能是正極，_______可能是負極。

　　思考：我們利用電流表怎樣才能準確讀出數據呢？

　　②學會讀數

　　討論：課本113頁第3題，嘗試進行讀數。

　　請同學們根據你讀數的方法總結“怎樣在電流表上讀數”，并寫在下面的橫線上。

　　⑴_________________________________________

　　⑵_________________________________________

　　⑶_________________________________________

　　4、正確使用電流表：

　　根據自學情況分小組討論如何“正確連接電流表”？

　　規則1：_________________________________________________________

　　規則2：_________________________________________________________

　　規則3：_________________________________________________________

　　應用：請將桌面上的器材連接成一個完整的電路，利用電流表測出通過小燈泡的電流

　　（四）課堂學習總結：你學到了什么，與其他同學共同分享。

高中電流的教案6

　　一、電流的磁效應

　　說明：人類很早就留意到了電流的磁效應。例如：①一名英國商人發現，雷電過后，他的一箱新刀竟然帶上了磁性②富蘭克林也在實驗中發現，在萊頓瓶放電后，附近的縫衣針被磁化了

　　說明：那么電流和磁場之間有什么關系嗎？19 世紀，隨著對摩擦生熱等現象認識的深人，人們逐步相信自然界各種運動之間存在著廣泛聯系。除了表面上的一些相似性之外，電和磁之間是否還存在著更深刻的聯系？一些科學家相信．答案是肯定的，在實驗中尋找這種聯系，就成為他們的探索目標。后來，丹麥物理學家奧斯特首先獲得成功。1820 年，奧斯特發現：把一根導線平行地放在磁針的上方，給導線通電時，磁針發生了偏轉，就好像磁針受到磁鐵的作用一樣。這說明不僅磁鐵能產生磁場，電流也能產生磁場，這個現象稱為電流的磁效應

　　問：既然電流能夠產生磁場，那么電流的方向和磁場的方向之間是否存在什么關系呢？

　　演示實驗

　　實驗儀器：直導線、硬紙板、細鐵屑、直流電源

　　實驗過程：①使直導線穿過一塊硬紙板

　　②給導線通電

　　③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

　　④輕敲硬紙板

　　⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系

　　說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了直線電流和磁場方向之間的關系，得出了安培定則，具體內容是：右手握住導線，伸直的拇指的方向代表電流的方向，那么彎曲的`四指所指的方向就是磁感線的環繞方向

　　問：直線電流的磁場可以用什么圖形表示？（一系列的同心圓）

　　問：這些同心圓有何特征？（內緊外松）

　　演示實驗

　　實驗儀器：環形導線、硬紙板、直流電源、細鐵屑

　　實驗過程：①把環形導線穿過硬紙板

　　②給導線通電

　　③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

　　④輕敲硬紙板

　　⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關系

　　說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了環形電流和磁場方向之間的關系，右手握住環形導線．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是圓環中心周線上的磁感線的方向

　　問：螺線管可以看成由多個環形導線組成，那通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間有怎樣的關系呢？（右手握住螺線管．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向

　　說明：通電螺線管外部的磁場與條形磁體十分相似，如果把它看做一個條形磁體，那如何判斷螺線管的N極？（拇指的指向是條形磁體的N 極）

高中電流的教案7

　　【電荷】

　　⑴自然界中只存在兩種電荷，

　　⑶使物體帶電的方法：

　　摩擦起電：電荷（電子）從一個物體

　　靜電感應：電荷（電子）從物體的一部分

　　【電荷守恒定律】

　　一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和。這就是電荷守恒定律。

　　【元電荷】

　　⑴電荷的多少叫電荷量。

　　⑵在國際單位制中，電荷量的單位是，簡稱，符號為。

　　⑶最小的電荷量就是所帶的電荷量，質子、正電子所帶的電荷量與電子相同，但符號相反。

　　⑷人們把最小的電荷量叫做。用e表示。所有帶電體的電荷量或等于e，或是e的。電荷量是不能連續變化的物理量。e＝1.6×10-19C

　　鞏固練習

　　1．下列說法正確的是（）

　　A.摩擦起電和靜電感應都是使物體的正負電荷分開，而總電荷量并未變化

　　B.用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電，是摩擦過程中硬橡膠棒上的正電荷轉移到了毛皮上

　　C.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷是摩擦過程中玻璃棒得到了正電荷

　　D.物體不帶電，表明物體中沒有電荷

　　2．帶電微粒所帶電量不可能是下列值中的 ( )

　　A.2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.8×10-17C

　　【庫侖定律】

　　⑴真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的成正比，與它們的的二次方成反比，作用力的方向在它們的。這個規律叫庫侖定律。電荷間的這種相互作用叫做靜電力或。

　　⑵點電荷：是一種理想化的物理模型。當帶電體的形狀、及電荷分布狀況對靜電力的影響可以忽略時，帶電體可看成點電荷。

　　⑶公式：，式中k＝9×109Nm2/C為靜電力常量。

　　鞏固練習

　　3．關于點電荷的說法，正確的是 ( )

　　A．只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷

　　B．體積很大的帶電體一定不能看作點電荷

　　C．點電荷一定是電量很小的電荷

　　D．兩個帶電的金屬小球，不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理

　　4．A、B兩個點電荷之間的距離恒定，當其它電荷移到A、B附近時，A、B之間的庫侖力將 ( )

　　A．可能變大 B．可能變小 C．一定不變 D．不能確定

　　5．兩個金屬小球帶有等量同種電荷q（可視為點電荷），當這兩個球相距為5r時，它們之間相互作用的靜電力的大小為：（）

　　A． B． C． D．條件不足，無法判斷

　　【電場】

　　帶電體周圍存在著一種物質，這種物質叫電場，電場是客觀存在的物質，電場的基本性質是對放在其中的電荷有______________ ，電荷間的相互作用就是通過________發生的。

　　【電場強度】

　　⑴定義：放在電場中某點的_____所受電場力F跟它的______的比值

　　⑵公式：________ ，由公式可知，場強的單位為________

　　⑶場強既有________，又有________，是____量。

　　方向規定：電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的________的方向相同。

　　【電場線】

　　⑴電場線是畫在電場中有方向的假想出來的曲線（或直線），電場線上每點的表示該點的電場強度方向，即電場方向。

　　⑵電場線特點：

　　①電場線從正電荷（或無限遠處）出發，終止于無限遠處（或負電荷）；

　　②電場線在電場中；

　　③電場線的_______反映電場的強弱，即電場線越密，電場______ 。

　　⑶勻強電場：

　　如果電場中各點的電場強度的大小______，方向______，這個電場就叫做勻強電場。

　　⑷幾種常見電場的電場線：

　　鞏固練習

　　6. 下列說法錯誤的是 ( )

　　A. 只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在電場

　　B. 電場是一種物質，它與其它物質一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西

　　C. 電荷間的相互作用是通過電場而產生的，電場最基本的性質是對處在它周圍的電荷有力的作用

　　D．電荷只有通過接觸才能產生力的作用

　　7．電場強度的定義式E＝F/q，下列說法正確的是（）

　　A．該定義式只適用于點電荷形成的電場

　　B．F是試探電荷所受到的力，q是產生電場電荷的電荷量

　　C．電場強度的方向與F的`方向相同

　　D．由該定義式可知，場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比

　　8．某電場的電場線如右下圖所示，則某點電荷A和B所受電場力的大小關系是（）

　　A．FA>FB B．FA

　　Ｃ．FA=FB Ｄ．電荷正負不明無法判斷

　　9．關于電場線的說法，錯誤的是（）

　　A. 沿著電場線的方向電場強度越來越小

　　B. 在沒有電荷的地方，任何兩條電場線都不會相交

　　C. 電場線是人們假設的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在

　　D. 電場線是始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠

　　【放電現象】

　　生活中常見的放電現象：__________________、__________________ 。

　　【雷電和避雷】

　　避雷針利用_____________原理來避雷的，當帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產生的_________會通過______放電，逐漸______云中的電荷，使建筑物免遭雷擊。

　　【電容器】

　　⑴電容器是___________的裝置，__________是最早出現的電容器。

　　⑵平行板電容器：兩個正對的靠得很近的______________間夾有一層絕緣材料，就構成了平行板電容器，而這層絕緣材料稱為電介質。

　　⑶充電：把電容器的兩個極板分別與電源的正負極相連，兩極板就帶上了______________的電荷，從而把電荷儲存在極板上。

　　⑷放電：把已充電的電容器與用電器相連構成回路，電容器就失去電荷。

　　【電容器的電容】

　　⑴電容器的電容是用來表示電容器儲存電荷的多少，國際單位是______ ，簡稱____ ，符號_____。常用單位：_____（μF）、 ______（pF）。

　　1F＝____________μF＝___________pF

　　⑵電容器極板的正對面積越大，極板間的距離越近，電容器的電容就越大。此外極板間電介質也會影響電容器的電容。

　　鞏固練習

　　10. 下列有關生活中的靜電，哪些是有利的__________________，哪些是有害的_________.

　　①靜電除塵 ②靜電噴涂 ③靜電復印 ④雷雨天高大樹木下避雨

　　⑤飛機輪胎用導電橡膠制成 ⑥電視熒屏上常有一層灰塵

　　11．為了防止靜電危害，下列措施錯誤的是（）

　　A．油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈

　　B．飛機的機輪上裝有搭地線或用導電橡膠做輪胎

　　C．在地毯中夾雜不銹鋼纖維

　　D．盡可能保持印染廠空氣干燥

　　12．下列那位科學家發現尖端放電現象（）

　　A．丹麥物理學家奧斯特 B．英國物理學家法拉第

　　C．美國科學家富蘭克林 D．法國物理學家庫侖

　　13．電視機的熒光屏表面經常有許多灰塵，這主要的原因（）

　　A．灰塵的自然堆積

　　B．玻璃具有較強的吸附灰塵的能力

　　C．電視機工作時，屏表面溫度較高而吸附灰塵

　　D．電視機工作時，屏表面有靜電而吸附灰塵

　　【電流】

　　（1）電流的概念：電荷的形成電流。

　　（2）電流產生條件：導體兩端有電壓。

　　（3）電流的方向：規定為電流的方向。在金屬導體中，電流的方向與相反。

　　（4）電流——描述電流強弱的物理量。定義：通過導線某橫截面的電荷量與所用時間的比值。公式：，單位：簡稱，符號，常用單位和。單位換算關系：1A= mA= μA

　　【電源和電動勢】

　　（5）電動勢是用來描述電源本身性質的物理量。符號E，單位伏特。

　　電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

　　鞏固練習

　　14.下列說法正確的是（）

　　A.金屬導體導電，只有自由電子作定向移動

　　B.電解液導電，只有正離子作定向移動

　　C.氣體導電，一定只有正離子作定向移動

　　D.氣體導電，正、負離子和自由電子都作定向移動

　　15.關于電流強度正確的是（）

　　A.根據I=q / t可知I與q成正比

　　B.如果在任何相等的時間內通過導體橫截面積的電量相等，則導體中的電流是恒定電流

　　C.電流有方向，電流強度是標量

　　D.電流強度的單位“安培”不是國際單位制

　　16．在示波管中，電子槍2秒內發射了6×1013個電子，則示波管中電流強度的大小為（）

　　A.4.8×10－6A B.3×10－13A

　　C.9.6×10－6A D.3×10－6A

　　【電阻與電流的熱效應】

　　焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量，跟電流的二次方，導體的電阻、通過的時間成正比。公式：______________

　　熱功率：電熱器在單位時間內消耗的電能。表達式：______________

　　鞏固練習

　　17．從白熾電燈上標有“220Ｖ、100Ｗ”的數據中，我們可以確定 ( )

　　A．該電燈額定電壓為220Ｖ，額定功率為100Ｗ

　　B．給電燈加上220Ｖ電壓，通過它的電流強度一定為5/11安

　　C．該電燈的電阻為48.4歐姆

　　D．該電燈在電路中發光時，它實際消耗的電功率可能不是100Ｗ

　　18．某電阻兩端電壓為2伏特時，通過它的電流強度是0.25安培，它的阻值是_ __歐姆。如果這個電阻兩端電壓為1.6伏特時，它的阻值是__ __歐姆，這時通過它的電流強度是_ _安培。

　　19．在某段電路中，每通過5庫侖電量時，電流所做的功為3焦耳，則這段電路兩端的電壓為_ _伏特。

　　20．一只斷燈絲的燈泡，搖接燈絲后使用，要比原來亮一些，這是因為燈絲的（）

　　A．電阻變小 B．電阻增大 C．電阻率減小 D．電阻率增大

高中電流的教案8

　　一、預習目標

　　1、知道描述交變電流的相關物理量

　　2、知道物理量之間的關系

　　二、預習內容

　　表征交變電流的物理量

　　1、瞬時值：正弦交流電瞬時值的表達式為：

　　電壓瞬時值：（）電流瞬時值：（）

　　2、最大值：交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍，當線圈平面與磁力線平行時，交流電動勢最大值：（Em＝NBSω），

　　瞬時值與最大值的關系是：（－Em≤e≤Em）

　　3、有效值：交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的。即在同一時間內，跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數值，叫做該交流電的有效值，正弦交流電的有效值與最大值之間的關系是：

　　（E=Em/ U=Um/ I=Im/ ）

　　各種交流電電氣設備上所標的、交流電表上所測得的以及在敘述中沒有特別加以說明的交流電的最大值，都是指（）

　　4、平均值：交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時間的比值，用（e=nΔΦ／Δt）計算

　　5、表征交變電流變化快慢的物理量

　　①周期T：電流完成一次周期性變化所用的時間。單位：s .

　　②頻率f：一秒內完成周期性變化的次數。單位：HZ.

　　③角頻率ω：就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度。單位：rad/s.

　　④角速度、頻率、周期的關系（ω=2πf=2π/T）

　　課內探究學案

　　一、學習目標

　　l、掌握表征交變電流大小物理量．

　　2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題．

　　3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量．

　　學習重難點：表征物理量及物理量間的關系，并能熟練解決相關問題

　　二、學習過程

　　1、寫出正弦式交變電流電動勢的最大值、瞬時值、有效值以及平均值表達式？

　　2、峰值、有效值和平均值有什么區別？

　　3、對于正弦式交變電流其有效值與最大值得關系是：，是不是對一切交變電流都是如此？

　　3、在我們經常遇到的問題中，那些地方應用有效值？那些地方應用最大值？那些地方應用平均值？

　　三、反思總結

　　本節課學習的是描述交變電流的物理量。如：周期和頻率表示交變電流周期性變化快慢的物理量；最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值，反映了交變電流的變化范圍；而有效值反映的是交流電的熱效應在時間上的平均效果。交變電流的有效值是教學的重點也是難點。

　　四、當堂檢測

　　1、電阻R1、R2與交流電源按照圖1方式連接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上開關S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則 ( )

　　A．通過R1的電流有效值是1.2A

　　B．R1兩端的電壓有效值是6V

　　C．通過R2的電流最大值是1.2 A

　　D．R2兩端的電壓最大值是6 V

　　答案：BD

　　2、如圖2所示，表示一交流電的電流隨時間的變化圖象，其中電流正值為正弦曲線的正半周，則該交流電的有效值為多少？

　　答案：

　　課后練習與提高

　　1、圖5－2－1表示一交變電流隨時間變化的圖象。此交變電流的.有效值是：（）

　　A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安

　　答案：B

　　2、如圖5－2－2所示，在勻強磁場中有一個“冂”形導線框可繞AB軸轉動，已知勻強磁場的磁感強度B=5 /πT，線框的CD邊長為20cm.CE、DF長均為10cm，轉速為50r/s，若從圖示位置開始計時，

　　（1）寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式；

　　（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發光？若不能，小燈泡實際功率多大？

　　解析：（1）注意到圖示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時值表達式應為余弦函數，先出最大值和角頻率：

　　ω=2πn=100πrad/s

　　Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)

　　所以電動勢瞬時表達式應為：e=10 cos100πt(V)。

　　（2）小燈泡的電阻為R=U額2／Ｐ額＝62/12=3Ω，

　　先求出交變電流電動勢有效值 E=Em/ =10(V)

　　此后電路可看成恒定電流電路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于額定電壓，故小燈泡不能正常發光。其實際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)

　　3、將電阻為r的直導線abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在線端a、d間接電阻R和電流表A，且以a、d端連線為軸，以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉動，如圖5-2-3所示，求：

　　（1）交流電流表A的示數；

　　（2）從圖示位置轉過90°角的過程中，電阻R上產生的熱量；

　　（3）寫出彎曲導線轉動過程中，從圖示位置開始計時的電動勢的表達式。

　　解析：（1）彎曲導線轉到圖示位置時有感應電動勢的峰值為Em=BL2ωL1= BωL1L2

　　產生電流的峰值為Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)

　　電流表A的示數I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)

　　（2）由圖示位置轉過90°角所用時間t=T/4=π/２ω

　　電阻R上產生的熱量為QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2

　　（3）電動勢為e=Emcosωt= BωL1L2cosωt

高中電流的教案9

　　課前預習

　　一、安培力

　　1．磁場對通電導線的作用力叫做___○1____．

　　2.大小：（1）當導線與勻強磁場方向________○2_____時，安培力最大為F=_____○3_____.

　　（2）當導線與勻強磁場方向_____○4________時，安培力最小為F=____○5______.

　　(3) 當導線與勻強磁場方向斜交時，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。

　　3．方向：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場中，讓磁感線___○10____，并使伸開的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的__○12___方向．

　　二、磁電式電流表

　　1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構成.

　　2．蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應強度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，指針偏轉方向也隨著改變，又可知道被測電流的方向。

　　3、磁電式儀表的優點是____○18________,可以測很弱的電流，缺點是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。

　　課前預習答案

　　○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高

　　重難點解讀

　　一、對安培力的認識

　　1、安培力的性質：

　　安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質力。

　　2、安培力的作用點：

　　安培力是導體中通有電流而受到的力，與導體的中心位置無關，因此安培力的作用點在導體的幾何中心上，這是因為電流始終流過導體的所有部分。

　　3、安培力的方向：

　　（1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導體在磁場中的受力方向。

　　（2）F、B、I三者間方向關系：已知B、I的方向（B、I不平行時），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，則F垂直于B和I所構成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。

　　（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現象的電本質）。只要兩導線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當兩導線互相垂直時，用左手定則判定。

　　4、安培力的大小：

　　（1）安培力的計算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場B與直導體L之間的夾角。

　　（2）當θ＝90°時，導體與磁場垂直，安培力最大Fm＝BIL；當θ＝0°時，導體與磁場平行，安培力為零。

　　（3）F＝BILsinθ要求L上各點處磁感應強度相等，故該公式一般只適用于勻強磁場。

　　（4）安培力大小的特點：①不僅與B、I、L有關，還與放置方式θ有關。②L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

　　二、通電導線或線圈在安培力作用下的運動判斷方法

　　（1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向.

　　（2）特殊位置分析法：把通電導體轉到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運動方向.

　　（3）等效法：環形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環形電流，反過來等效也成立。

　　（4）轉換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向.

　　典題精講

　　題型一、安培力的方向

　　例1、電視機顯象管的偏轉線圈示意圖如右，即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉？

　　解：畫出偏轉線圈內側的電流，是左半線圈靠電子流的一側為向里，右半線圈靠電子流的一側為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）。

　　答案：向左偏轉

　　規律總結：安培力方向的判定方法：

　　（1）用左手定則。

　　（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）。

　　（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現象的電本質）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。

　　題型二、安培力的大小

　　例2、如圖，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且。流經導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力

　　A. 方向沿紙面向上，大小為

　　B. 方向沿紙面向上，大小為

　　C. 方向沿紙面向下，大小為

　　D. 方向沿紙面向下，大小為

　　解析：該導線可以用a和d之間的直導線長為來等效代替,根據 ,可知大小為 ,方向根據左手定則.A正確。

　　答案：A

　　規律總結：應用F=BILsinθ來計算時，F不僅與B、I、L有關，還與放置方式θ有關。L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

　　題型三、通電導線或線圈在安培力作用下的運動

　　例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對水平面的壓力將會＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對磁鐵的摩擦力大小為＿＿。

　　解析：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導線的那一條（如圖中細虛線所示），可看出導線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的'反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導線中的電流是同向電流，所以互相吸引。

　　答案：減小零

　　規律總結：分析通電導線或線圈在安培力作用下的運動常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法，（3）等效法，（4）轉換研究對象法

　　題型四、安培力作用下的導體的平衡問題

　　例4、水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內阻)．現垂直于導軌擱一根質量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問：

　　(1)當ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？

　　(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

　　解析：從b向a看側視圖如圖所示．

　　(1)水平方向：F＝FAsin θ①

　　豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②

　　又 FA＝BIL＝BERL③

　　聯立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.

　　(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg

　　Bmin＝mgREL，根據左手定則判定磁場方向水平向右．

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

　　規律總結：對于這類問題的求解思路：

　　（1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉化為平面圖

　　（2）對物體受力分析，要注意安培力方向的確定

　　（3）根據平衡條件或物體的運動狀態列出方程

　　（4）解方程求解并驗證結果

　　鞏固拓展

　　1. 如圖，長為的直導線拆成邊長相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為，當在該導線中通以電流強度為的電流時，該形通電導線受到的安培力大小為

　　（A）0 （B）0.5 （C）（D）

　　答案：C

　　解析：導線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導線收到的安培力大小為。選C。

　　本題考查安培力大小的計算。

　　2．．一段長0.2 m，通過2.5 A電流的直導線，關于在磁感應強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況，正確的是( )

　　A．如果B＝2 T，F一定是1 N

　　B．如果F＝0，B也一定為零

　　C．如果B＝4 T，F有可能是1 N

　　D．如果F有最大值時，通電導線一定與B平行

　　答案：C

　　解析：當導線與磁場方向垂直放置時，F＝BIL，力最大，當導線與磁場方向平行放置時，F＝0，當導線與磁場方向成任意其他角度放置時，0

　　3. 首先對電磁作用力進行研究的是法國科學家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實驗中如果想增大導體棒AB擺動的幅度，可能的操作是( )

　　A．把磁鐵的N極和S極換過來

　　B．減小通過導體棒的電流強度I

　　C．把接入電路的導線從②、③兩條換成①、④兩條

　　D．更換磁性較小的磁鐵

　　答案：C

　　解析：安培力的大小與磁場強弱成正比，與電流強度成正比，與導線的長度成正比，C正確．

　　4. 一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側吊掛一根與它垂直的導電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙內的，在通電的一瞬間可能產生的情況是( )

　　A．磁鐵對桌面的壓力減小

　　B．磁鐵對桌面的壓力增大

　　C．磁鐵受到向右的摩擦力

　　D．磁鐵受到向左的摩擦力

　　答案：AD

　　解析：如右圖所示．對導體棒，通電后，由左手定則，導體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上方，所以在通電的一瞬時，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．

　　5．.質量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的平行導軌上，導軌寬度為d，桿ab與導軌間的動摩擦因數為μ.有電流時ab恰好在導軌上靜止，如圖右所示.，下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖，標出了四種不同的勻強磁場方向，其中桿與導軌間摩擦力可能為零的是

　　A.①② B.③④ C.①③ D.②④

　　答案： A

　　解析： ①中通電導體桿受到水平向右的安培力，細桿所受的摩擦力可能為零.②中導電細桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導電細桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導電細桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零.故①②正確，選A.

　　6．如圖所示，兩根無限長的平行導線a和b水平放置，兩導線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當加一個垂直于a、b所在平面的勻強磁場B時；導線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場B以前相比較( )

　　A．b也恰好不再受安培力的作用

　　B．b受的安培力小于原來安培力的2倍，方向豎直向上

　　C．b受的安培力等于原來安培力的2倍，方向豎直向下

　　D．b受的安培力小于原來安培力的大小，方向豎直向下

　　答案：D

　　解析：當a不受安培力時，Ib產生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應強度為零，此時判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來小．故選項D正確．

　　7．如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導線a、b和c，各導線中的電流大小相同，其中a、c導線中的電流方向垂直紙面向外，b導線電流方向垂直紙面向內．每根導線都受到另外兩根導線對它的安培力作用，則關于每根導線所受安培力的合力，以下說法中正確的是( )

　　A．導線a所受合力方向水平向右

　　B．導線c所受合力方向水平向右

　　C．導線c所受合力方向水平向左

　　D．導線b所受合力方向水平向左

　　答案：B

　　解析：首先用安培定則判定導線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然后用左手定則判定導線的受力方向．可以確定B是正確的．

　　8．如圖所示，在空間有三根相同的導線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運動情況是______.

　　答案：兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心

　　解析：根據通電直導線周圍磁場的特點，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力.

　　9．如圖所示，長為L、質量為m的兩導體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時，a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產生的磁場的磁感應強度B的大小為 .

　　答案：

　　解析：由安培定則和左手定則可判知導體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程：

　　mgsin45°=Fcos45°，即

　　mg=F=BIL 可得B＝ .

　　10．一勁度系數為k的輕質彈簧，下端掛有一匝數為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與線框平面垂直.在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示.開始時線框處于平衡狀態，令磁場反向，磁感強度的大小仍為B，線框達到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______，方向______.

　　答案：；位移的方向向下

　　解析：設線圈的質量為m，當通以圖示電流時，彈簧的伸長量為x1，線框處于平衡狀態，所以kx1=mg-nBIl.當電流反向時，線框達到新的平衡，彈簧的伸長量為x2，由平衡條件可知

　　kx2=mg+nBIl.

　　所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

　　所以Δx=

　　電流反向后，彈簧的伸長是x2＞x1，位移的方向應向下.

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