高中物理 第一章 第五节 奥斯特实验的启示课件 粤教版选修11.ppt

第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示 栏目链接 按如下图所示 将电源 开关 滑动变阻器和自制导体架的两根导体用导线连起来 把蹄形磁铁放在导体架上 并将铜棒放在导体架上蹄形磁铁两极间的磁场中 接通电路 铜棒中有电流通过 同时可看到 在磁场的作用下铜棒会怎样 先保持磁铁不动而改变电流方向 然后调换磁铁两极 可以看到 铜棒受力运动方向怎样 请同学们自己做一下这个实验 看看应怎样回答 同时总结一下通电导体在磁场中受力方向有什么特点 解答 运动起来改变总结左手定则 栏目链接 重点难点 安培力的方向判断及影响安培力大小的因素 栏目链接 栏目链接 一 电流的磁场 1 奥斯特发现了 说明电流能够产生磁场 2 直线电流的磁场的磁感线分布 直线电流周围的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆 这些同心圆都在与导线垂直的平面内 如图所示 电流的磁效应 栏目链接 二 磁场对电流的作用 如下图所示 把一根直导线放在一个蹄形磁铁里 使导线跟磁场方向垂直 1 当给导线通电时 1 观察到的现象 2 实验表明 通电直导线偏离竖直位置 通电导线在磁场中受到力的作用 栏目链接 2 影响安培力大小的因素 采用控制变量法进行实验探究 1 保持导线垂直于磁场方向 改变导线中电流的大小 观察到的现象 导线的摆角大小随着改变 电流大 摆角 电流小 摆角 实验结论 垂直于磁场方向的通电导线 受到磁场作用力 安培力 的大小跟导线中的电流的大小 选填 有 或 无 关 电流大 作用力 电流小 作用力 2 保持电流的大小不变 改变置于磁场中的那段导线的长度 观察到的现象 导线垂直摆放在磁场中的长度越大 受到磁场的作用力越 长度越短 受到的作用力 大 小 有 大 小 大 小 栏目链接 实验结论 当垂直摆放在磁场中时 导线受磁场的作用力跟导线的长度成 比 3 保持电流的大小和导线的长度不变 改变强度不同的磁铁观察到的现象 保持导线的长度和通过导线电流不变时 改用强度不同的磁铁 如由一根磁铁换两根 导线受磁场的作用力 正 跟磁铁的强度成正比 栏目链接 3 安培力的方向与电流方向及磁场方向的关系 1 改变导线中的电流方向 导线运动方向随之 2 改变磁铁两极的位置 即改变磁场的方向 导线的运动方向也随之 实验表明 安培力的方向与 的方向和导线 的方向有关 改变 改变 磁场 电流考点篇 栏目链接 4 判断安培力方向的方法 左手定则伸开左手 使大拇指跟其余四个手指垂直 并且都跟手掌在一个平面内 把手放入磁场中 让磁感线垂直穿入手心 并使伸开的四指指向电流的方向 那么 大拇指所指的方向 就是通电导线所受的安培力的方向 如图所示 栏目链接 栏目链接 考点一直线电流的磁场 1 直线电流方向的判断 右手定则 安培定则 用右手握住导线 让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 2 直线电流的磁场特点 无磁极 非匀强 以导线横截面为圆心的一些同心圆 且离导线越远处磁场越弱 画法如下图所示 栏目链接 例1如图所示 在水平直导线正下方 放一个可以自由转动的小磁针 现给直导线通以向右的恒定电流 不计其他磁场的影响 则下列说法正确的是 a 小磁针保持不动b 小磁针的n极将向下转动c 小磁针的n极将垂直于纸面向里转动d 小磁针的n极将垂直于纸面向外转动 栏目链接 解析 用右手定则可判断 直线电流的下方磁场垂直纸面向里 故n极垂直纸面向里转动 c对 答案 c 栏目链接 考点二安培力的方向判断 左手定则 安培力的方向判断可采用左手定则 伸开左手 使大拇指跟其余四个手指垂直 并且都跟手掌在一个平面内 把手放入磁场中 让磁感线垂直穿入手心 并使伸开的四指指向电流方向 则大拇指所指的方向 就是安培力的方向 栏目链接 例2 多选 关于安培力 下列说法正确的是 a 安培力的方向与磁场方向相同b 安培力的方向总垂直于磁场方向c 在电流垂直于磁场的情况下 安培力的大小与磁感应强度大小有关 磁场越强 安培力越大d 在电流垂直于磁场的情况下 安培力的大小与磁场中导线的有效长度有关 电流越大 有效长度越长 安培力越大 栏目链接 解析 安培力的方向始终跟磁场方向和电流方向垂直 故b对 a错 安培力的大小与导线的电流 导线的有效长度 磁感应强度都有关系 故c d对 答案 bcd 小结 安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向 即垂直于磁场和电流所决定的平面 栏目链接 变式练习 1 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向 正确的是 a 跟磁场方向垂直 跟电流方向平行b 跟电流方向垂直 跟磁场方向平行c 既跟磁场方向垂直 又跟电流方向垂直d 既不跟磁场方向垂直 又不跟电流方向垂直 答案 c 栏目链接 例3如下图所示 表示磁场对直线电流的作用 其中不正确的是 解析 根据左手定则可判断 c错 答案 c 栏目链接 考点三影响安培力大小的因素 通电直导线垂直摆放在磁场中 导线受安培力的作用 安培力的大小受导线的电流大小 导线的长度及磁场的强弱三个因素有关 栏目链接 栏目链接 例4如图所示 在 研究影响通电导体棒所受磁场力的因素 的实验中 要使导体棒摆动幅度增大 以下操作中可行的是 a 减少磁铁的数量b 更换成磁性较弱的磁铁c 改变导体棒中的电流方向d 增大导体棒中的电流强度 解析 在匀强磁场中 当通电导线垂直于磁场方向放置时 所受的安培力为f bil 要使导体棒摆动幅度增大 则安培力应该增大 所以可以增大导体棒中的电流强度 d选项正确 答案 d 栏目链接 变式练习 2 单选 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是 a 通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大b 磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向c 放在匀强磁场中各处的通电导线 受力大小和方