2022年高中物理 2.3《磁場對通電導線的作用》學案 (無答案）新人教版選修1-1

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1、2022年高中物理 2.3《磁場對通電導線的作用》學案 (無答案）新人教版選修1-1 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

3、鐵慢慢地接近發(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

4、感應強度 （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，網上查詢一下人腦神經活動產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

5、問題1和問題2之后，其它不變只調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？又可得出什么結論？ ② 利用上述探究結論，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

7、場力最大，此時導線必與磁場方向垂直 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

8、 D．向下 a b × c × × × × 圖2.4-2 × × × × × × × × × × × × × × × 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．ac邊在磁場中受到的安培力最大 a B．ac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