2019-2020年高中物理 2.3《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用》學(xué)案 (無(wú)答案）新人教版選修1-1.doc

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2019-2020年高中物理 2.3《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用》學(xué)案 (無(wú)答案）新人教版選修1-1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．知道安培力的定義，了解影響安培力的因素，能通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)安培力的計(jì)算公式。 2．理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，知道式中物理量的含義及磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位。理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性及了解一些生活實(shí)際中磁場(chǎng)的大小。 3．知道并會(huì)應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向。 4．了解電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，理解其工作原理，觀察家庭電器中哪些有電動(dòng)機(jī)并想想其作用。 自主學(xué)習(xí) 【問(wèn)題1】按照課本圖2.3-1、圖2.3-2自備器材，在家中做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中在什么情況下會(huì)受力，并探究力的大小跟什么因素有關(guān)？做完后整理器材帶到課堂上來(lái)，到時(shí)與同學(xué)們共同分享你的成功快樂(lè)。 【問(wèn)題2】安培力的公式是什么？磁感應(yīng)強(qiáng)度是如何定義的？其單位是什么？它是矢量還是標(biāo)量，若是矢量它的方向是如何規(guī)定的？人體心臟工作時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)約為多大？ 【問(wèn)題3】在家中繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，探究安培力方向與哪些因素有關(guān)？左手定則正確嗎？請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)中自我驗(yàn)證。 【問(wèn)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(gè)電動(dòng)機(jī)，觀察它由哪幾部分組成，各有什么作用？準(zhǔn)備一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶到課堂上來(lái)。 【問(wèn)題5】安培為什么被稱(chēng)為“電學(xué)中的牛頓”？ 【問(wèn)題6】在家中用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的燈泡，觀察燈絲有什么反應(yīng)？為什么？ 合作探究 【問(wèn)題1】影響安培大小的因素 ① 利用自帶器材及學(xué)校實(shí)驗(yàn)室所配備的學(xué)生電源及配套器材（學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、蹄形磁鐵、導(dǎo)線、軌道等）按課本圖2.3-1、圖2.3-2連成兩個(gè)電路，定性探究影響安培力大小的因素，圖2.3-1中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)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(dòng)變阻器。 ② 理論探究（討論交流）：實(shí)驗(yàn)探究得出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力的大小，跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，跟導(dǎo)線中的電流I成正比，公式應(yīng)為，為什么課本上的k=1?在什么條件下才能等于1？ 【問(wèn)題2】磁感應(yīng)強(qiáng)度 （1）在探究完問(wèn)題1之后，更換不同強(qiáng)弱的磁體，按以下實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究： 保持I與L不變，按磁性從弱到強(qiáng)改換磁體，觀察懸線擺動(dòng)的角度變化，發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強(qiáng)，懸線擺動(dòng)的角度越________，表示通電導(dǎo)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(chǎng)的______。 （2）理論探究 為什么B為磁感應(yīng)強(qiáng)度而不被稱(chēng)之為磁場(chǎng)強(qiáng)度，網(wǎng)上查詢(xún)一下人腦神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為多少特？電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強(qiáng)度又約為多少？感受一下1T的大小。 【問(wèn)題3】安培力的方向 ① 在探究完問(wèn)題1和問(wèn)題2之后，其它不變只調(diào)換磁鐵兩極的位置而使磁場(chǎng)的方向改變，觀察懸線的擺動(dòng)方向，可得出什么結(jié)論？若保持磁場(chǎng)方向不變而只改變電流方向，懸線的擺動(dòng)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證定則是否正確？ 【問(wèn)題4】利用實(shí)驗(yàn)室的器材，在磁場(chǎng)中放一個(gè)通電矩形線圈，觀察線圈如何運(yùn)動(dòng)？其運(yùn)動(dòng)方向跟哪些因素有關(guān)？并用左手定則進(jìn)行驗(yàn)證。 【問(wèn)題5】同學(xué)們把各自從家里帶來(lái)的電動(dòng)機(jī)展示給本組，大家一起來(lái)觀察并研究電動(dòng)機(jī)，哪些是轉(zhuǎn)子？哪些是定子？比較直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)有哪些不同？它們分別應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？ 【問(wèn)題6】大家談?wù)劶依锬男╇娖饔须妱?dòng)機(jī)，如果沒(méi)有電動(dòng)機(jī)，會(huì)給我們的生活帶來(lái)哪些不方便？ 【問(wèn)題7】利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材，探究平行導(dǎo)線通電后它們之間作用力的方向？它們之間為什么會(huì)有相互作用力？ 課堂檢測(cè) A 1．下列關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力的說(shuō)法，正確的有？ ( ) A．安培力的大小只跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流大小有關(guān) B．若導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為0，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為0 C．安培力的方向必與磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)方向必與電流方向垂直 D．若某段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中取某一方向時(shí)受到的磁場(chǎng)力最大，此時(shí)導(dǎo)線必與磁場(chǎng)方向垂直 I F B A F B I B F B I C F B D I 2．某同學(xué)畫(huà)的表示磁場(chǎng)B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖2.4-1所示，其中正確的是( ) 3． 有一通電金屬導(dǎo)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(chǎng)的作用力方向?yàn)? ) A．向東 B．向西 C．向上 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(qiáng)磁場(chǎng)中，通有圖示方向的恒定電流，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A．a(chǎn)c邊在磁場(chǎng)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(chǎng)中不受安培作用 D．線框受到磁場(chǎng)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(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通一垂直紙面向外的電流，則 （ ） A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受到桌面的摩擦力作用 C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受到桌面的摩擦力作用 6．將長(zhǎng)0.5m通過(guò)4A電流的通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， （1）當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力為0.3N，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？ （2）若將通電導(dǎo)線中的電流減為2A，則這時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B又為多大？導(dǎo)線受安培力為多大？ 學(xué)有所得