高中物理人教版选修1-1第二章第三节通电导线在磁场中受到的力学案+课件(12张)+检测(3份打包)

文档属性

名称 高中物理人教版选修1-1第二章第三节通电导线在磁场中受到的力学案+课件(12张)+检测(3份打包)
格式 zip
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2016-04-08 17:47:15

文档简介

课 题
通电导线在磁场中受到的力(第一课时)




1.知道什么是安培力,
2.知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.
3.了解磁电式电流表的内部构造和工作原理。
学习
重点
安培力的方向确定。
学习
难点
左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。
任务一 预习导学
安培力:通电导线在磁场中受到的力
问题1:安培力的方向
1.实验:安培力的方向与哪些因素有关
①实验装置如右图所示,实验时如何改变磁场方向?如何改变电流方向?
②做实验,填写下面表格。
实验次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
1
向下
垂直纸面向外
2
垂直纸面向里
3
向上
4
垂直纸面向外

③结论:
(1)安培力的方向和 、 有关系。
(2)安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于
和 所在的平面。
(3)通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可用 来判断。
(4)左手定则的内容

2.练习:
(1)判断下图中导线所受安培力的方向
(2)关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.F、B、I的三者必定均相互垂直
B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I
C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I
D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B
问题2:平行通电直导线之间的的相互作用
1.实验现象:
①电流的方向相同时:两平行导线相互 。
②电流的方向相反时:两平行导线相互 。
2.请用学过的知识(安培定则和左手定则)分析解释上面的实验现象:
问题4:磁电式电流表
(1)电流表主要由哪几部分组成的?
(2)磁电式电流表的工作原理
(3)电流表中磁场分布有何特点呢?为何要如此分布?
(4)磁电式仪表的优缺点是什么?
任务二 重难点探究
例1.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过900的过程中,导线所受的安培力( )
A.大小不变,方向也不变
B.大小由零逐渐增大,方向随时改变
C.大小由零逐渐增大,方向不变
D.大小由最大逐渐减小到零,方向不变
例2.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是(  )
A.ab、cd边所受的安培力方向相同
B.ad、bc边所受的安培力方向相同
C.ab、cd边所受安培力方向相反
D.ad、bc边所受的安培力方向相反
任务三 课堂检测
下图中导线方向与磁场方向垂直。每个图都标明了两个量的方向,请画出第三个量的方向。
【学有所得】?
磁场对通电导线的作用力(第一课时)
一、基础考察
1.关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是(  )
A.F、B、I三者必须保持相互垂直 B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直
C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直 D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直
2.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线( )
A.受到竖直向上的安培力 B.受到竖直向下的安培力
C.受到由南向北的安培力 D.受到由西向东的安培力
3.关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( )
A.安培力的方向就是该处的磁场方向
B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面
C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零
D. 安培力的方向一定与磁感线和通电导线所在的平面平行
二.自由通电导线在磁场中的运动
1.如图所示,长直导线通电为I1,通过通以电流I2环的中心且垂直环平面,当通以图示方向的电流I1、I2时,环所受安培力( )
A.沿半径方向向里 B.沿半径方向向外
C.等于零 D.水平向左 E.水平向右
2.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上
3.如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降 B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升
4.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将( )
A.发生转动,同时靠近磁铁 B.发生转动,同时远离磁铁
C.不发生转动,只靠近磁铁 D.不发生转动,只远离磁铁
5.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环,则两环的运动情况是( )
A.都绕圆柱体转动
B.彼此相向运动,且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动,电流大的加速度大
D.彼此背向运动,电流大的加速度大
6.如下面六幅图所示,通有电流的导体A可以自由运动,判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。
7.两条导线互相垂直,如图所示,但相隔一段较小的距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,CD导线将 ( )
A.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
C.逆时针方向转动,同时离开导线AB
D.顺时针方向转动,同时离开导线AB
课件12张PPT。学习目标:1.知道什么是安培力;
2.能熟练地应用左手定则判断安培力的方向,并会计算安培力的大小;
3.了解磁电式电流表的结构和工作原理;
演示:按照右图所示进行实验。
1、改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向,观察受力方向是否变化F、B、I方向关系左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向遵循左手定则左手定则四指 电流磁感线 穿手心 大拇指 受力30°IIIBBB【例1】画出图中第三者的方向。例题2:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 请使用刚学过的知识解释本实验结果。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。现象:同向电流反向电流幻灯片 700.02N
水平向右0.02N
垂直导线,
斜向左上方将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的方向IBIB30°IBGGLX 巩固练习二、磁电式电流表1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图,在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针,线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上,被测电流通过弹簧流入线圈。2电流表的工作原理 如图所示,当电流通过线圈时,线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下,使线圈绕轴线转动,从而使螺旋弹簧被扭动,带动指针发生偏转 由左手定则可知,当流入线圈中的电流方向改变时,线圈上产生的安培力的方向也改变,从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以,根据指针偏转的方向,可以知道被测电流的方向。3、电流表的特点1、灵敏度高,可以测量很弱的电流,但是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很小;2、电流和安培力成正比,所以电流表的刻度是均匀的;3、电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相反方向转动。