2018年粵教版高中物理選修1-1第1章電與磁第5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案

1、1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案奧斯特實驗的啟示知 識 脈1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案奧斯特實驗的啟示知 識 脈 絡(luò)(）(）不能因為電流的磁效應(yīng)是一種自然現(xiàn)象，使伸直拇指的方向與電流的方向一致，1-5-1 所示只能說是奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁則四指彎曲第五節(jié)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)1.了解奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷程2會判斷安培力的方向 (重點、難點 ) 3知道影響安培力大小的因素(難點)奧 斯 特 的 發(fā) 現(xiàn)先填空 1820 年丹麥科學(xué)家奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，說明電流能夠產(chǎn)生磁場它使人們第一次認(rèn)識到電和磁之間確實存在某種聯(lián)系再判斷 1奧斯特的發(fā)現(xiàn)“打開了黑

2、暗領(lǐng)域的大門”2電流的磁效應(yīng)揭示了電和磁的聯(lián)系后思考 能不能說電流的磁效應(yīng)是奧斯特發(fā)明的？【提示】效應(yīng)1直線電流的磁場安培定則： 用右手握住通電直導(dǎo)線，的方向就是電流周圍磁感線的環(huán)繞方向，如圖1 / 6 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形1-5-2 所示則拇指所指的1-5-3(如1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形1-5-2 所示則拇指所指的1-5-3(如圖 1-5-4 所示)，給導(dǎo)這說明不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場，以下哪種情況比較正確地反映了奧斯特實( N極偏向東邊N極偏向北邊N極偏向西邊) 圖 1-5-12環(huán)形電

3、流的磁場安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，載流導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向，如圖圖 1-5-23通電螺線管的磁場安培定則： 用右手握住螺線管， 讓彎曲的四指的方向跟電流的方向一致，方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向也就是說，拇指指向通電螺線管的北極如圖所示圖 1-5-31.1820 年，奧斯特發(fā)現(xiàn)，把一根導(dǎo)線平行地放在磁針的上方線通電時，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)， 就好像磁針受到磁鐵的作用一樣電流也能產(chǎn)生磁場， 這個現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)驗？實際做一下進(jìn)行驗證【導(dǎo)學(xué)號： 75392031】電流能使磁針偏轉(zhuǎn)圖 1-5-4A電流流向由南向北時，其下方的小磁針B電流流向由東向西時，其下方的小磁針C電流

4、流向由南向北時，其下方的小磁針2 / 6 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案N極偏向北邊為使小磁針能產(chǎn)生明顯的偏轉(zhuǎn)，實驗時應(yīng)使電流流向沿南北方向，NC ( N極指向通電螺線管磁場的北極由電流的磁效應(yīng)可知電流也能產(chǎn)生磁場，C正確C 1-5-5 所示，通電導(dǎo)體所受的安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流大磁場越強(qiáng)， 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案N極偏向北邊為使小磁針能產(chǎn)生明顯的偏轉(zhuǎn)，實驗時應(yīng)使電流流向沿南北方向，NC ( N極指向通電螺線管磁場的北極由電流的磁效應(yīng)可知電流也能產(chǎn)生磁場，C正確C 1-5-5 所示，通電導(dǎo)體所受的安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流大磁場越強(qiáng)，

5、 導(dǎo)體中電流強(qiáng)度越大，(）(）磁性起吊機(jī)是用永久B、D 選) A 錯；由磁感線的特性可知通電導(dǎo)體在B、DD電流流向由西向東時，其下方的小磁針【解析】項錯誤當(dāng)電流流向由南向北時，由安培定則判斷其下方的磁場方向由東向西，故小磁針極指向西邊， A選項錯誤， C選項正確【答案】2關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是A磁鐵是磁場的唯一來源B磁感線是從磁體的北極出發(fā)到南極終止C自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其D兩磁感線空隙處不存在磁場【解析】錯；由通電螺線管磁場的分布可知【答案】安 培 力 的 大 小先填空 1安培力的定義：磁場對通電導(dǎo)體的作用力稱為安培力2實驗表明，如圖小以及磁場中垂直磁場方向的導(dǎo)體

6、長度有關(guān)磁場中垂直磁場方向的長度越長，通電導(dǎo)體所受的安培力就越大圖 1-5-5再判斷 1安培力的大小只跟磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流大小和導(dǎo)體長度有關(guān)2當(dāng)電流與磁場平行時，電流不受安培力后思考 在廢舊鋼鐵收購場， 我們經(jīng)常看見磁性起吊機(jī)能吊起成噸的鋼鐵，性磁鐵做成的嗎？若不是，那是什么做成的呢？3 / 6 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案磁性起吊機(jī)用電磁鐵來吊起重物，一個是放入磁場中的一段導(dǎo)體的B. FBIL，平0. 所以 FBIL只適用于電流與L.已知電源E，內(nèi)阻為 r，導(dǎo)體棒的電阻為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為棒的受力分析圖如圖所示I1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案磁性起吊機(jī)用電

7、磁鐵來吊起重物，一個是放入磁場中的一段導(dǎo)體的B. FBIL，平0. 所以 FBIL只適用于電流與L.已知電源E，內(nèi)阻為 r，導(dǎo)體棒的電阻為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為棒的受力分析圖如圖所示INfEBLsin NmgEBLcos 在通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場，IL 的乘積， 另一個是磁R，其余電阻不計磁場方向垂直導(dǎo)體棒斜向上，B.求軌道對導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力ERrRrRrRr當(dāng)我們接EBLsin Rr【提示】通電源，它便提起鋼鐵碎片；當(dāng)起重機(jī)把碎片搬到適當(dāng)?shù)奈恢茫偾袛嚯娫?，碎片就從電磁鐵上掉下來若用永久性磁鐵，則鋼鐵始終被吸住，無法達(dá)到搬運的目的1安培力的決定因素有兩個：場本身，即磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度2通過實驗

8、歸納得出，電流方向跟磁場垂直時，電流受到的安培力最大為行放置時安培力為3一般情況下， 電流受到的安培力介于零和最大值之間磁場方向垂直的情況3.如圖 1-5-6 所示，質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒 ab靜止在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為的電動勢為與水平面間的夾角為圖 1-5-6【解析】由閉合電路歐姆定律有：由安培力公式有： FBIL由共點力平衡條件有：Fsin fF Fcos mg聯(lián)立以上各式可解得：F mgEBLcos . 【答案】4 / 6 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案( 磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小由磁場本身決定，B、I、l 有關(guān)，還與導(dǎo)體的放法有關(guān)D 使四指指向電流的方向，安培

9、力的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同(）與導(dǎo)線方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案( 磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小由磁場本身決定，B、I、l 有關(guān)，還與導(dǎo)體的放法有關(guān)D 使四指指向電流的方向，安培力的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同(）與導(dǎo)線方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直又跟電流方向垂直 三個方向之間的關(guān)系可FI，F(xiàn)B，但 B與 I 不一定垂直，即安培力的方向總是垂直于在判斷時， 首先確定磁場與電流所決定的平面，但若已知 B(或I)與安培力的方向， I(或) 【導(dǎo)學(xué)號： 75392032】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受(）從而判4下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

10、的說法中正確的是A通電導(dǎo)線受安培力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B磁感線的指向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向C放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)【解析】由磁感線的疏密來反映，安培力的大小不僅與【答案】安 培 力 的 方 向先填空 安培力的方向： 用左手定則來判斷， 伸開左手， 使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，安培力的方向再判斷 1當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向時，2已知磁場方向和電流方向，判定安培力的方向用左手；若已知磁場方向和安培力的方向，判定電流的方向用右手 (）3只要電流的方向不與磁場平

11、行，電流就會受到安培力后思考 安培力的方向與通電直導(dǎo)線方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向有什么關(guān)系？【提示】安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，以用左手定則來判定1由左手定則可判定磁場方向和電流方向所決定的平面斷出安培力的方向2若已知 B、I 方向，安培力的方向唯一確定；B)的方向不唯一3注意區(qū)別安培力的方向和電場力的方向與場的方向的關(guān)系安培力的方向總是與磁場的方向垂直，而電場力的方向與電場的方向平行5 / 6 1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案試判斷圖中的磁場(我們用“”) 根據(jù)左手定則， 導(dǎo)線在磁場中受力的方向既要與磁感線垂直，A圖磁場方向垂直紙面向外；) 由左手定則知，選項1-1 第 1章電與磁第 5節(jié)奧斯特實驗的啟示學(xué)案試判斷圖中的磁場(我們用“”) 根據(jù)左手定則， 導(dǎo)線在磁場中受力的方向既要與磁感線垂直，A圖磁場方向垂直紙面向外；) 由左手定則知，選項C 磁場方向和安培力方向三者之間的關(guān)系，還要與導(dǎo)線中B圖磁場方向在紙面內(nèi)垂直C正確而安培定則反映F向下； C、D圖電5如圖 1-5-7 所示，其中 A、B圖已知電流和其所受磁場力的方向，方向C、D圖已知磁場和它對電流作用力的方向，試判斷圖中的電流方向表示方向垂直紙面向里，用“”表示方向垂直紙面向外