2018版高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学案粤教版

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1、第五节　奥斯特实验的启示学习目标知识脉络1.了解奥斯特发现电流磁效应的历程．2．会判断安培力的方向．(重点、难点)3．知道影响安培力大小的因素．(难点)奥斯特的发现1820年丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系．1．奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．(√)2．电流的磁效应揭示了电和磁的联系．(√)　能不能说电流的磁效应是奥斯特发明的？【提示】　不能．因为电流的磁效应是一种自然现象，只能说是奥斯特发现了电流的磁效应．1．直线电流的磁场安培定则：用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就

2、是电流周围磁感线的环绕方向，如图151所示．图1512．环形电流的磁场安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向，如图152所示．图1523．通电螺线管的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．也就是说，拇指指向通电螺线管的北极．如图153所示．图1531.1820年，奥斯特发现，把一根导线平行地放在磁针的上方(如图154所示)，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样．这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应．

3、以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验？实际做一下进行验证．(　　)【导学号：75392031】电流能使磁针偏转图154A．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流流向由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边C．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流流向由西向东时，其下方的小磁针N极偏向北边【解析】　为使小磁针能产生明显的偏转，实验时应使电流流向沿南北方向，B、D选项错误．当电流流向由南向北时，由安培定则判断其下方的磁场方向由东向西，故小磁针N极指向西边，A选项错误，C选项正确．【答案】　C2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(　　)A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁

4、感线是从磁体的北极出发到南极终止C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向通电螺线管磁场的北极D．两磁感线空隙处不存在磁场【解析】　由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，A错；由磁感线的特性可知B、D错；由通电螺线管磁场的分布可知C正确．【答案】　C安培力的大小1．安培力的定义：磁场对通电导体的作用力称为安培力．2．实验表明，如图155所示，通电导体所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向的导体长度有关．磁场越强，导体中电流强度越大，通电导体在磁场中垂直磁场方向的长度越长，通电导体所受的安培力就越大．图1551．安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关．(

5、×)2．当电流与磁场平行时，电流不受安培力．(√)在废旧钢铁收购场，我们经常看见磁性起吊机能吊起成吨的钢铁，磁性起吊机是用永久性磁铁做成的吗？若不是，那是什么做成的呢？【提示】　磁性起吊机用电磁铁来吊起重物，在通电导体的周围存在着磁场，当我们接通电源，它便提起钢铁碎片；当起重机把碎片搬到适当的位置，再切断电源，碎片就从电磁铁上掉下来．若用永久性磁铁，则钢铁始终被吸住，无法达到搬运的目的．1．安培力的决定因素有两个：一个是放入磁场中的一段导体的IL的乘积，另一个是磁场本身，即磁场的磁感应强度B.2．通过实验归纳得出，电流方向跟磁场垂直时，电流受到的安培力最大为F＝BIL，平行放置时安培力为0.3

6、．一般情况下，电流受到的安培力介于零和最大值之间．所以F＝BIL只适用于电流与磁场方向垂直的情况．3.如图156所示，质量为m的导体棒ab静止在水平导轨上，导轨宽度为L.已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余电阻不计．磁场方向垂直导体棒斜向上，与水平面间的夹角为θ，磁感应强度为B.求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．图156【解析】　棒的受力分析图如图所示．由闭合电路欧姆定律有：I＝由安培力公式有：F＝BIL由共点力平衡条件有：Fsinθ＝fFN＋Fcosθ＝mg联立以上各式可解得：f＝FN＝mg－.【答案】　mg－　4．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是(　　)【导学号：75

7、392032】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，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关【解析】　磁场中某点的磁感应强度方向和大小由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映，安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放法有关．【答案】　D安培力的方向