高中物理 第一章 第五節(jié) 奧斯特實驗的啟示課件 粵教版選修1-1.ppt

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第一章電與磁第五節(jié)奧斯特實驗的啟示 欄目鏈接 按如下圖所示 將電源 開關(guān) 滑動變阻器和自制導體架的兩根導體用導線連起來 把蹄形磁鐵放在導體架上 并將銅棒放在導體架上蹄形磁鐵兩極間的磁場中 接通電路 銅棒中有電流通過 同時可看到 在磁場的作用下銅棒會怎樣 先保持磁鐵不動而改變電流方向 然后調(diào)換磁鐵兩極 可以看到 銅棒受力運動方向怎樣 請同學們自己做一下這個實驗 看看應怎樣回答 同時總結(jié)一下通電導體在磁場中受力方向有什么特點 解答 運動起來改變總結(jié)左手定則 欄目鏈接 重點難點 安培力的方向判斷及影響安培力大小的因素 欄目鏈接 欄目鏈接 一 電流的磁場 1 奧斯特發(fā)現(xiàn)了 說明電流能夠產(chǎn)生磁場 2 直線電流的磁場的磁感線分布 直線電流周圍的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓 這些同心圓都在與導線垂直的平面內(nèi) 如圖所示 電流的磁效應 欄目鏈接 二 磁場對電流的作用 如下圖所示 把一根直導線放在一個蹄形磁鐵里 使導線跟磁場方向垂直 1 當給導線通電時 1 觀察到的現(xiàn)象 2 實驗表明 通電直導線偏離豎直位置 通電導線在磁場中受到力的作用 欄目鏈接 2 影響安培力大小的因素 采用控制變量法進行實驗探究 1 保持導線垂直于磁場方向 改變導線中電流的大小 觀察到的現(xiàn)象 導線的擺角大小隨著改變 電流大 擺角 電流小 擺角 實驗結(jié)論 垂直于磁場方向的通電導線 受到磁場作用力 安培力 的大小跟導線中的電流的大小 選填 有 或 無 關(guān) 電流大 作用力 電流小 作用力 2 保持電流的大小不變 改變置于磁場中的那段導線的長度 觀察到的現(xiàn)象 導線垂直擺放在磁場中的長度越大 受到磁場的作用力越 長度越短 受到的作用力 大 小 有 大 小 大 小 欄目鏈接 實驗結(jié)論 當垂直擺放在磁場中時 導線受磁場的作用力跟導線的長度成 比 3 保持電流的大小和導線的長度不變 改變強度不同的磁鐵觀察到的現(xiàn)象 保持導線的長度和通過導線電流不變時 改用強度不同的磁鐵 如由一根磁鐵換兩根 導線受磁場的作用力 正 跟磁鐵的強度成正比 欄目鏈接 3 安培力的方向與電流方向及磁場方向的關(guān)系 1 改變導線中的電流方向 導線運動方向隨之 2 改變磁鐵兩極的位置 即改變磁場的方向 導線的運動方向也隨之 實驗表明 安培力的方向與 的方向和導線 的方向有關(guān) 改變 改變 磁場 電流考點篇 欄目鏈接 4 判斷安培力方向的方法 左手定則伸開左手 使大拇指跟其余四個手指垂直 并且都跟手掌在一個平面內(nèi) 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的方向 那么 大拇指所指的方向 就是通電導線所受的安培力的方向 如圖所示 欄目鏈接 欄目鏈接 考點一直線電流的磁場 1 直線電流方向的判斷 右手定則 安培定則 用右手握住導線 讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致 彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 2 直線電流的磁場特點 無磁極 非勻強 以導線橫截面為圓心的一些同心圓 且離導線越遠處磁場越弱 畫法如下圖所示 欄目鏈接 例1如圖所示 在水平直導線正下方 放一個可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針 現(xiàn)給直導線通以向右的恒定電流 不計其他磁場的影響 則下列說法正確的是 A 小磁針保持不動B 小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動C 小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動D 小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動 欄目鏈接 解析 用右手定則可判斷 直線電流的下方磁場垂直紙面向里 故N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動 C對 答案 C 欄目鏈接 考點二安培力的方向判斷 左手定則 安培力的方向判斷可采用左手定則 伸開左手 使大拇指跟其余四個手指垂直 并且都跟手掌在一個平面內(nèi) 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 則大拇指所指的方向 就是安培力的方向 欄目鏈接 例2 多選 關(guān)于安培力 下列說法正確的是 A 安培力的方向與磁場方向相同B 安培力的方向總垂直于磁場方向C 在電流垂直于磁場的情況下 安培力的大小與磁感應強度大小有關(guān) 磁場越強 安培力越大D 在電流垂直于磁場的情況下 安培力的大小與磁場中導線的有效長度有關(guān) 電流越大 有效長度越長 安培力越大 欄目鏈接 解析 安培力的方向始終跟磁場方向和電流方向垂直 故B對 A錯 安培力的大小與導線的電流 導線的有效長度 磁感應強度都有關(guān)系 故C D對 答案 BCD 小結(jié) 安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向 即垂直于磁場和電流所決定的平面 欄目鏈接 變式練習 1 關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導線所受磁場作用力的方向 正確的是 A 跟磁場方向垂直 跟電流方向平行B 跟電流方向垂直 跟磁場方向平行C 既跟磁場方向垂直 又跟電流方向垂直D 既不跟磁場方向垂直 又不跟電流方向垂直 答案 C 欄目鏈接 例3如下圖所示 表示磁場對直線電流的作用 其中不正確的是 解析 根據(jù)左手定則可判斷 C錯 答案 C 欄目鏈接 考點三影響安培力大小的因素 通電直導線垂直擺放在磁場中 導線受安培力的作用 安培力的大小受導線的電流大小 導線的長度及磁場的強弱三個因素有關(guān) 欄目鏈接 欄目鏈接 例4如圖所示 在 研究影響通電導體棒所受磁場力的因素 的實驗中 要使導體棒擺動幅度增大 以下操作中可行的是 A 減少磁鐵的數(shù)量B 更換成磁性較弱的磁鐵C 改變導體棒中的電流方向D 增大導體棒中的電流強度 解析 在勻強磁場中 當通電導線垂直于磁場方向放置時 所受的安培力為F BIL 要使導體棒擺動幅度增大 則安培力應該增大 所以可以增大導體棒中的電流強度 D選項正確 答案 D 欄目鏈接 變式練習 2 單選 下列關(guān)于磁感應強度大小的說法中正確的是 A 通電導線受安培力大的地方磁感應強度一定大B 磁感線的指向就是磁感應強度減小的方向C 放在勻強磁場中各處的通電導線 受力大小和方向處處相同D 磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關(guān) 解析 磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定 磁感應強度的大小可由磁感線的密疏來反映 安培力的大小不僅與B I L有關(guān) 還與導體的放法有關(guān) 答案 D 欄目鏈接