《2022年高中物理 2.3《磁場對通電導線的作用》學案 新人教版選修1-1(無答案)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年高中物理 2.3《磁場對通電導線的作用》學案 新人教版選修1-1(無答案)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 2.3《磁場對通電導線的作用》學案 新人教版選修1-1(無答案)
學習目標
1.知道安培力的定義,了解影響安培力的因素,能通過實驗理解導線方向與磁場方向垂直時安培力的計算公式。
2.理解磁感應強度的定義式,知道式中物理量的含義及磁感應強度的單位。理解磁感應強度的矢量性及了解一些生活實際中磁場的大小。
3.知道并會應用左手定則判斷安培力的方向。
4.了解電動機的結(jié)構,理解其工作原理,觀察家庭電器中哪些有電動機并想想其作用。
自主學習
【問題1】按照課本圖2.3-1、圖2.3-2自備器材,在家中做實驗,驗證通電導線在磁場中在什么情況下會受力,并探究力的大小跟什么因
2、素有關?做完后整理器材帶到課堂上來,到時與同學們共同分享你的成功快樂。
【問題2】安培力的公式是什么?磁感應強度是如何定義的?其單位是什么?它是矢量還是標量,若是矢量它的方向是如何規(guī)定的?人體心臟工作時產(chǎn)生的磁場約為多大?
【問題3】在家中繼續(xù)做實驗,探究安培力方向與哪些因素有關?左手定則正確嗎?請在實驗中自我驗證。
【問題4】在確保安全和條件允許的情況下,從家用電器里拆下一個電動機,觀察它由哪幾部分組成,各有什么作用?準備一個電動機帶到課堂上來。
【問題5】安培為什么被稱為“電學中的牛頓”?
【問題6】在家中用一塊蹄形磁鐵慢
3、慢地接近發(fā)光的燈泡,觀察燈絲有什么反應?為什么?
合作探究
【問題1】影響安培大小的因素
① 利用自帶器材及學校實驗室所配備的學生電源及配套器材(學生電源、滑動變阻器、電流表、蹄形磁鐵、導線、軌道等)按課本圖2.3-1、圖2.3-2連成兩個電路,定性探究影響安培力大小的因素,圖2.3-1中運動導體可用鋁筒,其擺放可沿不同方向。電流大小的改變可用滑動變阻器。
② 理論探究(討論交流):實驗探究得出通電導線在磁場中受到安培力的大小,跟導線的長度成正比,跟導線中的電流I成正比,公式應為,為什么課本上的k=1?在什么條件下才能等于1?
【問題2】磁感應強度
(
4、1)在探究完問題1之后,更換不同強弱的磁體,按以下實驗步驟完成以下實驗探究:
保持I與L不變,按磁性從弱到強改換磁體,觀察懸線擺動的角度變化,發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強,懸線擺動的角度越________,表示通電導體受的安培力越________,力F與IL的比值越______,即B變________,這表示B能反映了磁場的______。
(2)理論探究
為什么B為磁感應強度而不被稱之為磁場強度,網(wǎng)上查詢一下人腦神經(jīng)活動產(chǎn)生的磁感應強度約為多少特?電機和變壓器的鐵芯中,磁感應強度又約為多少?感受一下1T的大小。
【問題3】安培力的方向
① 在探究完問題1和問題2之后,其它
5、不變只調(diào)換磁鐵兩極的位置而使磁場的方向改變,觀察懸線的擺動方向,可得出什么結(jié)論?若保持磁場方向不變而只改變電流方向,懸線的擺動方向又如何?又可得出什么結(jié)論?
② 利用上述探究結(jié)論,理解左手定則,并用實驗驗證定則是否正確?
【問題4】利用實驗室的器材,在磁場中放一個通電矩形線圈,觀察線圈如何運動?其運動方向跟哪些因素有關?并用左手定則進行驗證。
【問題5】同學們把各自從家里帶來的電動機展示給本組,大家一起來觀察并研究電動機,哪些是轉(zhuǎn)子?哪些是定子?比較直流電動機和交流電動機有哪些不同?它們分別應用于哪些領域?
6、
【問題6】大家談談家里哪些電器有電動機,如果沒有電動機,會給我們的生活帶來哪些不方便?
【問題7】利用學校實驗室的器材,探究平行導線通電后它們之間作用力的方向?它們之間為什么會有相互作用力?
課堂檢測
A
1.下列關于通電直導線在勻強磁場中受安培力的說法,正確的有? ( )
A.安培力的大小只跟磁場的強弱和電流大小有關
B.若導線受到的磁場力為0,導線所在處的磁感應強度必為0
C.安培力的方向必與磁場方向垂直,磁場方向必與電流方向垂直
D.若某段導線在磁場中取某一方向時受到的磁場力最大,此時導線必與磁場方向垂
7、直
I
×
F
B
A
·
F
B
I
B
·
F
B
I
C
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F
B
D
×
×
×
×
×
×
×
×
I
×
×
×
×
2.某同學畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關系如圖2.4-1所示,其中正確的是( )
3. 有一通電金屬導線在赤道上方,東西向水平放置,電流方向向東,它受到地磁場的作用力方向為( )
A.向東 B.向西 C.向上 D.
8、向下
a
b
×
c
×
×
×
×
圖2.4-2
×
×
×
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×
×
×
×
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×
×
×
×
4.如圖2.4-2所示,閉合直角三角形線框abc處在勻強磁場中,通有圖示方向的恒定電流,下列說法中正確的是 ( )
A.a(chǎn)c邊在磁場中受到的安培力最大
a
B.a(chǎn)c邊受到的安培力方向垂直于該邊斜向下
C.bc邊在磁場中不受安培作用
D.線框受到磁場力的合力不為零
B
·
I
N
S
圖2.4-3
5.如圖2.4-3所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導線,導線與磁鐵垂直,給導線通一垂直紙面向外的電流,則 ( )
A.磁鐵對桌面的壓力減小,不受桌面的摩擦力作用
B.磁鐵對桌面的壓力減小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁鐵對桌面的壓力增大,不受桌面的摩擦力作用
D.磁鐵對桌面的壓力增大,受到桌面的摩擦力作用
6.將長0.5m通過4A電流的通電導線放在勻強磁場中,(1)當導線和磁場方向垂直時,通電導線所受安培力為0.3N,則勻強磁場的磁感應強度B為多大?
(2)若將通電導線中的電流減為2A,則這時勻強磁場的磁感應強度B又為多大?導線受安培力為多大?
學有所得