2019高中物理 第一章 電與磁 1.5 奧斯特實驗的啟示課件 粵教版選修1 -1.ppt

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第五節(jié)奧斯特實驗的啟示 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 一 一 奧斯特的發(fā)現(xiàn)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 預(yù)習(xí)交流1 如圖所示 小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢 答案 電流在其周圍的空間產(chǎn)生磁場 磁場對放在其中的小磁針有力的作用 使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 目標(biāo)導(dǎo)航 二 一 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 安培與安培力法國物理學(xué)家安培對電流與磁場的相互作用進行了深入的研究 他發(fā)現(xiàn)兩根通電導(dǎo)體間存在著作用力 由于安培在電磁學(xué)上的貢獻 人們把磁場對通電導(dǎo)體的作用力稱為安培力 通過深入研究 安培得到兩個結(jié)論 一是與安培力方向有關(guān)的規(guī)律 伸開左手 使拇指與四指在垂直并跟四指在一個平面內(nèi) 讓磁感線垂直穿入手心 使四指指向電流的方向 這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向 二是與安培力大小有關(guān)的規(guī)律 磁場越強 通電導(dǎo)體中電流越大 通電導(dǎo)體在磁場中的有效長度越大 通電導(dǎo)體所受安培力越大 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 一 奧斯特的發(fā)現(xiàn)1 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) 說明電流能夠產(chǎn)生磁場 2 由教科書第16頁的圖1 5 2我們可以看出 當(dāng)導(dǎo)線中通以豎直向下的電流時 小磁針的N極指向呈順時針排列 當(dāng)導(dǎo)線中通以豎直向上的電流時 小磁針的N極指向呈逆時針排列 這種排列正好符合安培定則 3 通電直導(dǎo)線周圍的磁場的判定方法 用右手握住直導(dǎo)線 讓伸直的大拇指所指的方向與電流方向一致 彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 一 二 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 4 三種常用的直線電流磁場的特點及不同畫法比較 磁感線為同心圓 非勻強磁場 距導(dǎo)線越遠處磁場越弱 畫法如圖所示 一 二 知識精要 遷移應(yīng)用 一 二 典題例解 例1 如圖所示 垂直紙面向外的直線電流周圍的磁場 其磁感線分布和方向哪個是正確的 解析 由安培定則可知 垂直紙面向里的直線電流的磁場方向為順時針方向 D項錯誤 垂直紙面向外的直線電流的磁場方向為逆時針方向 B項錯誤 又因為離直線電流越遠的地方磁場越弱 磁感線越稀疏 A項正確 C項錯誤 答案 A 知識精要 遷移應(yīng)用 一 二 典題例解 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 一 二 1 如圖所示 兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L直導(dǎo)線 當(dāng)通以如圖所示方向的電流時 電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的 A 區(qū)域 B 區(qū)域 C 區(qū)域 D 區(qū)域 解析 根據(jù)安培定則可得水平向左的直線電流產(chǎn)生的磁場在區(qū)域 和區(qū)域 是垂直紙面向里的 豎直向上的直線電流產(chǎn)生的磁場在區(qū)域 和區(qū)域 是向里的 所以都向里的只有區(qū)域 選項A正確 答案 A 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 一 二 2 多選 如圖所示 一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時 磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) 則這束帶電粒子可能是 A 向右飛行的正離子束B 向左飛行的正離子束C 向右飛行的負離子束D 向左飛行的負離子束解析 本題考查正確運用安培定則判斷運動電荷 等效電流 的磁場 小磁針N極的指向即是磁針?biāo)谔幍拇艌龇较?題中磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) 說明離子束下方的磁場方向由紙內(nèi)指向紙外 由安培定則可判定由離子束的定向運動所產(chǎn)生的電流方向為由右向左 故若為正離子 則應(yīng)是自右向左運動 選項B正確 若為負離子 則應(yīng)是自左向右運動 選項C正確 答案 BC 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 一 二 二 安培力1 通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力叫做安培力 2 安培力的大小 實驗表明磁場越強 通電導(dǎo)體中的電流越大 通電導(dǎo)體在磁場中的長度越長 通電導(dǎo)體所受的安培力越大 一 二 3 安培力的方向 既跟磁場方向有關(guān) 又跟電流方向有關(guān) 可用左手定則來判斷 左手定則 伸開左手 使拇指與其余四個手指垂直 并且都與手掌在同一個平面內(nèi) 讓磁感線從掌心穿入 并使四指指向電流的方向 這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向 如圖所示 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 一 二 例2 畫出圖中安培力的方向 解析 題中所給的都是電流方向與磁場方向垂直的情況 由左手定則可得 a 圖中安培力的方向水平向左 b 圖中安培力的方向水平向右 c 圖中安培力的方向垂直于導(dǎo)線斜向右下方 如下圖所示 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 答案 如圖所示 一 二 1 在圖中標(biāo)出了磁場的方向 通電直導(dǎo)線中電流I的方向 以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向 其中正確的是 解析 由左手定則可知A中安培力的方向應(yīng)該向下 所以A錯 B中電流方向與磁場方向平行 通電導(dǎo)線不受安培力 所以B錯 C正確 D中的安培力的方向應(yīng)該垂直紙面向外 所以D錯 答案 C 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 一 二 2 試畫出圖中導(dǎo)線的電流方向或磁場方向 解析 由左手定則可知 a 圖中電流的方向垂直紙面向外 b 圖中磁場的方向豎直向上 答案 如下圖所示 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 案例探究 方法規(guī)律 做好奧斯特實驗的方法攻略在做 奧斯特實驗 時 下列操作現(xiàn)象最明顯的是 A 沿電流方向放置磁針 使磁針在導(dǎo)線的延長線上B 沿電流方向放置磁針 使磁針在導(dǎo)線的正下方C 導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的正上方D 導(dǎo)線沿東西方向放置在磁針的正上方 解析 磁針僅在地磁場的作用下靜止時指向南北方向 只有將導(dǎo)線沿南北方向放置在小磁針的正上方 通電時 磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) 才能說明是由于南北方向放置的導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的磁場引起的 故正確選項為C 答案 C 案例探究 方法規(guī)律 1 實驗成功的關(guān)鍵 導(dǎo)線要沿南北方向放置 通電以前導(dǎo)線在小磁針的上方或下方 且與小磁針平行放置 2 實驗現(xiàn)象說明了通電導(dǎo)線周圍存在磁場 磁場對小磁針有作用力