14.5 磁场对通电导线的作用力 学案 （含答案）2023-2024学年物理北师大版九年级全一册

五 磁场对通电导线的作用力
素养目标
1.认识磁场对通电导体的作用力。复述动圈式扬声器的工作原理。
2.体验用左手定则判断通电导体受力方向和磁感线方向、电流方向之间的关系。
3.通过本节内容的学习认识自然界事物之间是相互联系的,激发探索自然的兴趣。
学法指导
1.通过实验体验通电导线在磁场中受磁力的作用。
2.在课堂上多多练习用左手定则判断通电导线在磁场中受力的方向、磁场的方向、电流的方向三者之间的关系。
【预习导学】
知识点1磁场对通电导线的作用
1.在如图所示的装置中,闭合开关,这时我们会看到导线ab向 运动;如果保持磁体位置不变,让通过导线ab的电流方向与原来相反,我们会看到导线ab向 运动;如果保持导线ab的电流方向不变,把磁体的两个磁极对调,我们同样会看到导线ab向 运动。
实验表明:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟 有关。
【答案】知识点一
1.右　左　左　电流的方向、磁场的方向
知识点2左手定则
2.通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向可用左手来进行判别:伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让 垂直穿过手心,使四指指向 ,这时,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向,如图所示。这种方法称为 。
　　3.如图所示,在闭合开关的瞬间,AB棒水平向左运动;若将电池反接并接通开关,AB棒的运动方向是 ( )
A.水平向左　　　 　 B.水平向右
C.竖直向上 D.竖直向下
　　4.如图所示,闭合开关后导体ab开始运动起来,若让导体的运动方向发生改变,下列措施正确的是 ( )
A.改变磁场方向或电流方向
B.改变磁场强弱
C.改变磁场方向和电流方向
D.改变线圈的匝数
【答案】知识点二
2.磁感线　电流方向　磁场力　左手定则
3.B　4.A
知识点3动圈式扬声器
5.收音机、电视机和其他音响设备中都装有各式各样的扬声器(喇叭),如图甲所示,它主要由永磁体、 、纸盆等组成。当音圈中有电流通过时就会 。由于扬声器工作时通过音圈的电流大小和方向反复变化(交变电流),所以音圈就会 ,从而带动纸盆来回 ,就发出了声音。
当扬声器中的线圈通过的电流方向如图乙所示时,线圈向左运动,那么当电流方向改变时,线圈将向 运动;如此反复,线圈带动纸盆 而发声。
【答案】知识点三
5.音圈　受磁场的作用力而运动　前后往复运动　振动　右　振动
【合作探究】
任务驱动1探究磁场对电流的作用
1.探究磁场对电流的作用
实验 过程 如图所示,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用;将电源的正负极对调后,闭合开关,导体ab向左运动。这说明通电导体的受力方向与 方向有关
应用 此现象中,电能转化为 能,据此制成了
　2.兴趣小组在研究扬声器的结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极);
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极);
猜想3:磁极呈上中下分布(例如图丙,上、下面为N极,中部为S极)。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是 。
(2)为了验证其他猜想,他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想 是错误的。
(3)请设计一个简单实验,验证剩下的一个猜想是否正确,简述你的实验方案。
主要器材: 。简要做法: 。
【答案】任务驱动一
1.电流　机械　动圈式场声器
2.(1)一个磁体只可能有两个磁极
(2)1
(3)小磁针　将小磁针置于磁环周围不同处;多次观察小磁针稳定后两极的指向情况,从而判断出磁环磁极的位置
任务驱动2合理提出猜想
3.如图所示,闭合开关后,导线ab会运动,说明磁场会对通电导体产生力的作用。我们知道,力是有大小的,这个作用力的大小与什么因素有关呢 完成下列问题:
(1)猜想:磁场对通电导体作用力的大小与什么因素有关 (写出一条即可)
(2)你做出上述猜想的依据是什么
【答案】任务驱动二
3.(1)猜想如下:①磁场对通电导体作用力的大小与导体中的电流大小有关;②磁场对通电导体作用力的大小可能与磁场的强弱有关;③磁场对通电导体作用力的大小与通电导体的长度有关。(写出一条即可)
(2)因为是通电导体在磁场中受力,要探究受力的大小,与力的大小对应的,导体中的电流和磁场都有大小强弱之分,因此猜测与两者有关。
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