山西省长治市城区第二中学高三物理一轮复习 磁场对通电导线的作用学案

山西省长治市城区第二中学高三物理一轮复习 磁场对通电导线的作用学案 学习目标1知道安培力的定义，了解影响安培力的因素，能通过实验理解导线方向与磁场方向垂直时安培力的计算公式。2理解磁感应强度的定义式，知道式中物理量的含义及磁感应强度的单位。理解磁感应强度的矢量性及了解一些生活实际中磁场的大小。3知道并会应用左手定则判断安培力的方向。4了解电动机的结构，理解其工作原理，观察家庭电器中哪些有电动机并想想其作用。自主学习【问题1】按照课本图2.3-1、图2.3-2自备器材，在家中做实验，验证通电导线在磁场中在什么情况下会受力，并探究力的大小跟什么因素有关？做完后整理器材带到课堂上来，到时与同学们共同分享你的成功快乐。【问题2】安培力的公式是什么？磁感应强度是如何定义的？其单位是什么？它是矢量还是标量，若是矢量它的方向是如何规定的？人体心脏工作时产生的磁场约为多大？【问题3】在家中继续做实验，探究安培力方向与哪些因素有关？左手定则正确吗？请在实验中自我验证。【问题4】在确保安全和条件允许的情况下，从家用电器里拆下一个电动机，观察它由哪几部分组成，各有什么作用？准备一个电动机带到课堂上来。【问题5】安培为什么被称为“电学中的牛顿”？ 【问题6】在家中用一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的灯泡，观察灯丝有什么反应？为什么？合作探究【问题1】影响安培大小的因素 利用自带器材及学校实验室所配备的学生电源及配套器材（学生电源、滑动变阻器、电流表、蹄形磁铁、导线、轨道等）按课本图2.3-1、图2.3-2连成两个电路，定性探究影响安培力大小的因素，图2.3-1中运动导体可用铝筒，其摆放可沿不同方向。电流大小的改变可用滑动变阻器。 理论探究（讨论交流）：实验探究得出通电导线在磁场中受到安培力的大小，跟导线的长度成正比，跟导线中的电流I成正比，公式应为，为什么课本上的k=1?在什么条件下才能等于1？【问题2】磁感应强度 （1）在探究完问题1之后，更换不同强弱的磁体，按以下实验步骤完成以下实验探究：保持I与L不变，按磁性从弱到强改换磁体，观察悬线摆动的角度变化，发现磁体磁性越强，悬线摆动的角度越_，表示通电导体受的安培力越_，力F与IL的比值越_，即B变_，这表示B能反映了磁场的_。（2）理论探究 为什么B为磁感应强度而不被称之为磁场强度，网上查询一下人脑神经活动产生的磁感应强度约为多少特？电机和变压器的铁芯中，磁感应强度又约为多少？感受一下1T的大小。【问题3】安培力的方向 在探究完问题1和问题2之后，其它不变只调换磁铁两极的位置而使磁场的方向改变，观察悬线的摆动方向，可得出什么结论？若保持磁场方向不变而只改变电流方向，悬线的摆动方向又如何？又可得出什么结论？ 利用上述探究结论，理解左手定则，并用实验验证定则是否正确？【问题4】利用实验室的器材，在磁场中放一个通电矩形线圈，观察线圈如何运动？其运动方向跟哪些因素有关？并用左手定则进行验证。【问题5】同学们把各自从家里带来的电动机展示给本组，大家一起来观察并研究电动机，哪些是转子？哪些是定子？比较直流电动机和交流电动机有哪些不同？它们分别应用于哪些领域？【问题6】大家谈谈家里哪些电器有电动机，如果没有电动机，会给我们的生活带来哪些不方便？【问题7】利用学校实验室的器材，探究平行导线通电后它们之间作用力的方向？它们之间为什么会有相互作用力？课堂检测A1下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法，正确的有？ ( )A安培力的大小只跟磁场的强弱和电流大小有关 B若导线受到的磁场力为0，导线所在处的磁感应强度必为0C安培力的方向必与磁场方向垂直，磁场方向必与电流方向垂直 D若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直IFBAFBIBFBICFBDI2某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图2.4-1所示，其中正确的是( ) 3 有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为( )A向东 B向西 C向上 D向下abc图2.4-24如图2.4-2所示，闭合直角三角形线框abc处在匀强磁场中，通有图示方向的恒定电流，下列说法中正确的是 （ ）Aac边在磁场中受到的安培力最大aBac边受到的安培力方向垂直于该边斜向下Cbc边在磁场中不受安培作用D线框受到磁场力的合力不为零BINS图2.4-35如图2.4-3所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外的电流，则 （ ）A磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用6将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中，（1）当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.3N，则匀强磁场的磁感应强度B为多大？（2）若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的磁感应强度B又为多大？导线受安培力为多大？学有所得