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课时跟踪检测(三十二) 磁场的描述、磁场对电流的作用

课时跟踪检测(三十二) 磁场的描述、磁场对电流的作用
课时跟踪检测(三十二) 磁场的描述、磁场对电流的作用

课时跟踪检测(三十二)磁场的描述、磁场对电流的作用

高考常考题型:选择题+计算题

一、单项选择题

1.19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说。他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。图2中将分子电流(图1中箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是()

图1

图2

2.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图3所示。过c点的导线所受安培力的方向()

图3

A.与ab边平行,竖直向上

B.与ab边平行,竖直向下

C.与ab边垂直,指向左边

D.与ab边垂直,指向右边

3.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一块条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如图4所示,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看()

图4

A.圆环顺时针转动,靠近磁铁

B.圆环顺时针转动,远离磁铁

C.圆环逆时针转动,靠近磁铁

D.圆环逆时针转动,远离磁铁

4. (2012·天津高考)如图5所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()

图5

A.棒中的电流变大,θ角变大

B.两悬线等长变短,θ角变小

C.金属棒质量变大,θ角变大

D.磁感应强度变大,θ角变小

二、双项选择题

5.假设能将小磁针移到地球球心附近,则小磁针的N极指向()

A.可以根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”进行判定

B.应根据“小磁针N极所受到磁场力方向与该处磁场方向相同”进行判定

C.指向地球的地理南极附近

D.指向地球的地理北极附近

6.(2012·海南高考)图6中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动。下列说法正确的是()

图6

A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动

B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动

C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动

D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动

7. (2011·新课标全国高考)电磁轨道炮工作原理如图7所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条

轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是( )

图7

A .只将轨道长度L 变为原来的2倍

B .只将电流I 增加至原来的2倍

C .只将弹体质量减至原来的一半

D .将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L 变为原来的2倍,其他量不变

8.如图8所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T 的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点,已知c 点的实际磁感应强度为0,则( )

图8

A .直导线中电流方向垂直纸面向里

B .d 点的磁感应强度为0

C .a 点的磁感应强度为2 T ,方向向右

D .b 点的磁感应强度为 2 T ,方向斜向右下方

9.如图9所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L ,共N 匝,线圈的下部悬挂在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I (方向如图)时,在天平两边加上质量各为m 1、m 2的砝码,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡。由此可知( )

图9

A .磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为(m 1-m 2)g

NIL

B .磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为mg

2NIL

C .磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为(m 1-m 2)g

NIL

D .磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为mg

2NIL

三、计算题

10.质量为m 、长度为L 的导轨棒MN 静止于水平导轨上,通过MN 的电流为I ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图10所示,求棒MN 受到的支持力和摩擦力。

图10

11.如图11(甲)所示,质量为m =50 g ,长l =10 cm 的铜棒,用长度也为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B =1

3 T 。未通电时,轻线在竖直方向,

通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中恒定电流的大小。

图11

某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图)。当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡。有

tan θ=F mg =BIl mg ,得I =mg tan θ

Bl

=11.25 A 。

(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里? (2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果。

12.水平放置的光滑金属导轨宽L =0.2 m ,接有电源电动势E =3 V ,电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨,磁感应强度B =1 T 。导体棒ab 的电阻R =6 Ω,质量m =10 g ,垂直放在导轨上并接触良好,求合上开关的瞬间。

图12

(1)金属棒受到安培力的大小和方向; (2)金属棒的加速度。

答 案

课时跟踪检测(三十二)

1.选B 由安培定则可判断出分子电流等效为小磁体的图示中正确的是B 。 2.选C a 处导线在c 处产生的磁场B 1的方向垂直于ac 连线向左下方,b 处导线在c 处产生的磁场B 2的方向垂直于bc 连线向右下方。B 1和B 2的合磁场B 的方向竖直向下。由左手定则可判断出过c 点的导线所受安培力的方向与ab 边垂直,指向左边。C 正确。

3.选C 该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针,N 极在内,S 极在外,根据同极相互排斥,异极相互吸引,可得C 项正确。

4.选A 分析MN 受力如图所示,由平衡条件可得:tan θ=BIl

mg ,由此式可

知,棒中电流变大,金属棒所受安培力变大,θ角变大,选项A 正确;两悬线等长变短,θ角不变,选项B 错误;金属棒质量变大,θ角变小,选项C 错误;磁感应强度变大,金属棒所受安培力变大,θ角变大,选项D 错误。

5.选BC 将地磁场等效为条形磁铁磁场,同时注意地磁场磁感线是贯穿的闭合曲线,

可知地球球心的磁场方向指向地理南极附近,故选BC 。

6.选BD 若a 接正极,b 接负极,根据安培定则,电磁铁产生竖直向上的磁场。e 接负极,f 接正极,由左手定则可判断出L 所受安培力向右,则L 向右滑动,选项A 错误B 正确;若a 接负极,b 接正极,根据安培定则,电磁铁产生竖直向下的磁场。e 接负极,f 接正极,由左手定则可判断出L 所受安培力向左,则L 向左滑动,选项D 正确C 错误。

7.选BD 由题意可知磁感应强度B =kI ,安培力F =BId =kI 2d ,由动能定理可得:FL =m v 22

,解得v =I

2kdL

m

,由此式可判断B 、D 选项正确。 8.选CD c 点磁感应强度为0,说明通电直导线在c 点产生的磁感应强度大小为1 T ,方向与匀强磁场方向相反。根据右手螺旋定则可判断知:通电直导线中电流方向垂直纸面向外。以通电导线为圆心的圆周上各点磁感应强度大小相等。故a 点处两个分磁感应强度大小都为1 T ,方向都水平向右,故a 点合磁感应强度大小为2 T ,方向水平向右。同理可得,b 点磁感应强度大小为 2 T ,方向与匀强磁场成45°角斜向右下方;d 点磁感应强度大小为 2 T ,方向与匀强磁场成45°角斜向右上方,故选CD 。

9.选AB 由电流天平平衡条件,电流反向前安培力方向向下,由左手定则,磁场方向垂直于纸面向里。

m 1g =m 2g +NBIL ① m 1g =m 2g +mg -NBIL ②

由上式解得:B =mg

2NIL ,由①得B =(m 1-m 2)g NIL 。

故选A 、B 。

10.解析:注意棒与磁场方向是垂直的关系,安培力方向既垂直于棒又

垂直于磁场,棒MN 受力分析如图所示,由平衡条件

水平方向:f =F sin θ 竖直方向:F N =F cos θ+mg 且F =BIL ,从而得:f =BIL sin θ, F N =BIL cos θ+mg 。 答案:F N =BIL cos θ+mg f =BIL sin θ

11.解析:(1)该同学的解法错误。错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置。

(2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图所示,安培力F 做功为

W F =Fs 1=BIl 2sin 37°

重力做功为

W G =-mgs 2=-mgl (1-cos 37°) 由动能定理得

BIl 2sin 37°-mgl (1-cos 37°)=0 解得I =mg (1-cos 37°)Bl sin 37°=5 A 。

答案:(1)见解析 (2)5 A

12.解析:(1)闭合电键的瞬间,回路中的电流 I =E R =3

6

A =0.5 A ab 棒所受安培力F 安=BIL =0.1 N 由左手定则知方向水平向右 (2)由牛顿第二定律知 a =F 安

m =10 m/s 2

方向水平向右

答案:(1)0.1 N 水平向右 (2)10 m/s 2,方向水平向右

高中物理磁场对电流的作用练习题汇总

磁场的描述磁场对电流的作用 知识点1 磁场、磁感应强度、磁感线 1.磁场 (1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用. (2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度 (1)定义式:B=F IL(通电导线垂直于磁场). (2)方向:小磁针静止时N极的指向. (3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量.由磁场本身决定,是用比值法 定义的. 3.磁感线 (1)引入:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点 的磁感应强度的方向一致. (2)特点:磁感线的特点与电场线的特点类似,主要区别在于磁感线是闭 合的曲线. (3)磁体的磁场和地磁场 图9-1-1 易错判断 (1)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力 的方向一致.(×) (2)磁感线是真实存在的.(×) (3)在同一幅图中,磁感线越密,磁场越强.(√) 知识点2 电流的磁场及磁场的叠加

1.奥斯特实验 奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系. 2.安培定则的应用 直线电流的磁场通电螺线管的 磁场 环形电流 的磁场 特点无磁极、非匀强,且距导线越远处磁 场越弱 与条形磁铁的 磁场相似,管 为匀强磁场且 磁场最强,管 外为非匀强磁 场 环形电流 的两侧是N 极和S极, 且离圆环 中心越远, 磁场越弱 安培 定则 立体图 横截 面图 磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解. 易错判断 (1)通电导线周围的磁场是匀强磁场.(×) (2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定.(√) (3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电 荷之间通过磁场而发生的相互作用.(√) 知识点3 安培力 1.安培力的方向

磁场对电流的作用(教师版)

第2讲磁场对电流的作用 【学习目标】 1. 会用左手定则分析计算电流在磁场中受到的安培力. 2. 会分析解决通电导体在安培力作用下的平衡类问题. 【课前导学】 1. 将通电导体置于磁场中,当导体与磁场不平行时,磁场对导体有力的作用,称为安培力. 2. 左手定则:伸开左手,让磁感线从掌心进入,并使,四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. 3. 安培力公式:F=ILBsin θ,其中θ为磁场方向与电流方向之间的夹角. 4. 推论:两平行同向电流相吸引,两平行异向电流相排斥. 【学习要点】 安培力大小的计算及其方向的判断 1. 安培力大小 (1) 当I⊥B时,F=BIL. (2) 当I∥B时,F=0. (3) 当I与B夹θ时,F=ILBsin θ. 2. 安培力方向 用左手定则判断,安培力既垂直于B,也垂直于I,即垂直于B与I决定的平面. 【例题1】 (单选) 现有一段长0.2 m、通过2.5 A电流的直导线,关于其在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,下列说法中正确的是( C ) A. 如果B=2 T,F一定是1 N B. 如果F=0,B也一定为零 C. 如果B=4 T,F有可能是1 N D. 如果F有最大值时,通电导线一定与B平行 注意:如图所示,当导线弯曲时,有效长度是导线两端的直线L. 【练习1】(单选)如图所示,一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形 形状,置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线 段ab和cd的长度均为R/2.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.则导线abcd所受 到的安培力大小为多少?方向如何? [答案] 大小为2,方向沿纸面向上 .

磁场对电流的作用说课教案

《磁场对电流的作用》说课稿 张家口煤机技校李占飞 一、教材分析: 本节教材是劳动出版社第四版《物理》第八章第三节内容,是第八章中的一个重点。这一节主要内容是:讲述在匀强磁场中当通电导线与磁场方向垂直时通电导线所受的力的大小——即安培定则和力的方向的判定——即左手定则,再在此基础上对磁感强度做了一个定义。 本课的是:教学目的是: 知识目标: 1、知道什么是安培力,知道电流放置在磁场中的方向不同,受到的安培力也不同。掌握安培定律及公式F=BIL。 2、会用左手定则熟练地判定安培力的方向。 3、理解磁感(应)强度这一物理量。 能力目标: 1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力. 2、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力. 情感目标: 通过对本课的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度. 本节课的重点是:安培定律、左手定则及磁感强度,难点是左手定则的应用及磁感强度这一物理量的理解 修订的劳动出版社第四版《物理》的主要指导思想为:遵循够用、实用,适用的原则,遵从中专职业学生的认知规律,由浅入深,循序渐进的让学生掌握基础知识和基本技能。强调以学生为主体的教学理念,注重教学的互动性。在本节的教材安排上,充分体现了这一特点,如安培定律中安培力的公式也仅讲当通电导线垂直于磁场方向这一特殊位置时所受的力:F=BIL;如在引进磁感强度定义时,在前边章节中已经介绍了磁感强度的概念,做好了铺垫,后来在分析电流受到磁场作用力后,才又对它做了定义,使学生有一个由浅入深,循序渐进的过程;降低了学科难度,使学生即能够掌握基础知识,又不影响对后续课程如《电工学》的学习。教学中一定要牢牢把握这一点,不要画蛇添足,增加学生的负担。这节课的实验研究——通电线圈在磁场中的作用及阅读材料――电流表的工作原理等栏目,即能够增加学生兴趣,又能拓展他们的知识面,与生产实践联系起来,使他们切实感受到《物理》这门文化课所起的基础作用。强调了以学生为主体的教学理念及教学的互动性。在教学中应该得以贯彻执行 二、学生分析: 中职的学生一般来说基础参差不齐,大部分学生基础不太扎实,好玩,爱动,动手能

物理九年级北师大版14.6磁场对电流的作用力同步练习2

《磁场对通电导体的作用力》习题 1、一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过。当导线以左端点为轴在竖直平面内转过900的过程中,导线所受的安培力() A、大小不变,方向也不变 B、大小由零渐增大,方向随时改变 C、大小由零渐增大,方向不变 D、大小由最大渐减小到零,方向不变 2、在匀强磁场中,有一段5㎝的导线和磁场垂直,当导线通过的电流是1A时,受磁场的作用力是0.1N,那么磁感应强度B= T;现将导线长度增大为原来的3倍,通过电流减小为原来的一半,那么磁感应强度B= T,导线受到的安培力F= N。 3、如图所示,长直导线通电为I1,通过通以电流I2环的中心且垂直环平面,当通以图示方向的电流I1、I2时,环所受安培力( ) A、沿半径方向向里 B、沿半径方向向外 C、等于零 D、水平向左 E、水平向右 4、如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( ) A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上 5、如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) A、顺时针方向转动,同时下降 B、顺时针方向转动,同时上升 C、逆时针方向转动,同时下降 D、逆时针方向转动,同时上升 6、把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心, 且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将( ) A、发生转动,同时靠近磁铁 B、发生转动,同时远离磁铁 C、不发生转动,只靠近磁铁 D、不发生转动,只远离磁铁 1

探究磁场对电流的作用 说课稿

《磁场》 说 课 设 计 姓名: 班级: 学号: 教材:鲁科版选修3-1

《探究磁场对电流的作用》说课稿 各位老师,你们好! 今天我要进行说课的内容是鲁科版教材选修3-1第六章第1节内容《探究磁场对电流的作用》 首先,我对本次课程内容进行分析。 一、教材分析 1、教材的特点、地位与作用 这是普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1(司南版),第六章第一节《探究磁场对电流的作用》。 本节内容不仅是与上章知识(磁场性质)的联系点,而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础,在教材中承上启下作用。反应与电学知识、力学知识之间密切联系,是高中物理电磁学的重点部分。安培力与哪些因素有关的科学探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课,涵盖了科学探究的基本因素,让学生在认知过程中体验领悟科学探究的意义,掌握研究问题的科学方法。 由于电流周围存在磁场,而磁场间存在相互作用,于是磁场对通电的导体存在的作用力便成了本节研究的话题。本节借助定量的研究,主要得到安培力与电流的大小成正比、与垂直磁场方向的导体长度成正比的结论,并为下一节的磁感应强度的定义做了先期准备,实验是这节课的教学重点。 2、教学目标 根据本教材的结构和内容分析,结合高二年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标。 ①知识与技能: 通过实验认识安培力,知道影响安培力大小和方向的因素;熟练应用左手定则判断安培力的方向,知道电动机和磁电式电流表的工作原理。 ②过程与方法: 通过实验,培养学生利用“控制变量法”总结归纳物理规律的能力;通过学习左手定则,培养学生的空间想象能力;通过自主探究,培养学生实验、探究的能力及相互协作、实事求是的精神。 ③情感、态度与价值观: 通过学习安培力,使学生领悟自然界的奇妙与和谐,激发学生对科学的好奇心与求知欲,培养学生的科学猜想能力;通过实验探究安培力的定量关系,将学生获得的对安培力定性的感性认识转移到定量的研究上,引导学生将探究的层次推向精神研究的层面。 3、教学的重、难点 结合课程标准的要求,在用教材教的基础上,我确定了以下的教学重点和难点 1. 教学重点:实验探究安培力的大小和方向 2. 教学难点:探究影响安培力大小的因素,找出其定量关系;对左手定则涉及到的空间关系的理解。 重难点的解决:以学生实验为突破口,引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。 为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从学生和教法两方面进行说明。

磁场对电流的作用

《磁场对电流的作用》教案 教学目标 知识与能力 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方 向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 过程与方法 培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

教学重点、难点 重点 1磁场对通电的导体有力的作用 2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点 左手定则的运用 (二)教具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不 多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架 (吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12 —2),抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替)。 (三)教学过程 1复习相关知识并提问: 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生()作用, 磁体间的相互作用就是通过()发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方,当导线通电时, 发现小磁针(),说明电流周围存在()。

2.引入新课 本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。 提问:电动机是根据什么原理工作的呢? 讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 3.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉

《2.磁场对电流的作用》教案新部编本1

精品教学教案设计| Excellent teaching plan 教师学科教案 [20 -20学年度第—学期] 任教学科:________________ 任教年级:________________ 任教老师:________________ xx市实验学校 r \?

《2. 磁场对电流的作用》教案 一、教学目标 (一)知识与能力 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 (二)过程与方法培养学生理论联系实际的意识。 (三)情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 二、教学重难点 (一)教学重点 1. 磁场对通电的导体有力的作用。 2. 通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关。 (二)教学难点左手定则的运用。 三、教学用具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用), 如课本图的挂图,线圈,抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替) 四、教学过程 (一)引入新课 本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。

磁场磁场对电流的作用

第十章磁场 考纲预览 71.电流的磁场 (I) 72.磁感应强度、磁感线、地磁场 (Ⅱ) 73.磁性材料、分子电流假说 (Ⅱ) 74.磁场对通电直导线的作用、安培力、左手定则 (Ⅱ) 75.磁电式电表原理 (I) 76.磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动 (Ⅱ) 77.质谱仪,回旋加速器 (I) 说明: 1.安培力计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况 2.洛伦兹力的计算限于v跟B平行或垂直的两种情况 热点提示 1.电流的磁场 2.磁感应强度、磁感线 3.安培力、左手定则 4.洛伦兹力,粒子在磁场中的运动 5.对安培定则和左手定则的考查,以定性分析为主,如对电流产生磁场的判断、安培力作 用下的运动、运动电荷在磁场中的受力等 6.带电粒子在有界磁场中的运动,是高考的热点和重点之一,此类问题很好地体现了“数 理结合”思想,综合性强,能力要求高 7.带电粒子在复合场中的运动,是力学和电学的综合点,涉及的知识较多,解决时要注意 力学知识及三大方法的渗透 8.理论联系实际,对一些应用类模型,如速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电 机等,应灵活应用所学知识、分析工作原理、推导相关物理量 磁场磁场对电流的作用 一、磁场 1.磁场:磁极、电流和运动电荷周围存在的一种_______,其最基本的性质是对放入其中 的_______、_______有力的作用. 2.磁场的方向:在磁场中的任一点,小磁针_____极受磁场力的方向,就是那一点的磁场 方向(或小磁场静止时_____极所指方向). 3.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线的_______表示该位置的磁场方向,曲 线的_______能定性地描述磁场的强弱,这一系列曲线称为磁感线.磁感线不_______、不 _______;磁感线是_______曲线(磁体外部由N→S,内部由S→N). 条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管形成的磁场的磁感线分布各有何 特点?你能画一画吗? 4.地球本身也会在附近的空间产生磁场,叫做地磁场.地球的磁场与条形磁体的磁场相似, 其主要特点有三个: (1)地磁场的N极在地球_______附近。S极在地球_______附近. (2)地磁场B的水平位置Bx总是从地球_______指向地球_______;而竖直分量By在南半 球垂直地面_______,在北半球垂直地面_______。 (3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平_______. 4.电流的磁场安培定则

高中物理练习磁场对电流的作用

第8章第1讲 一、选择题 1.在磁场中某区域的磁感线,如图所示,则( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等B a>B b B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B aB a,所以B正确. 2.(2010·安庆模拟)如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( ) A.a、b两点磁感应强度相同 B.c、d两点磁感应强度大小相等 C.a点磁感应强度最大 D.b点磁感应强度最大 [答案] BD [解析] 磁感应强度是矢量,根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a、b、c、d四点磁感应强度的方向.根据矢量合成法则,可得A、C错误,B、D正确. 3.(2010·辽宁锦州期末)如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( ) A.不改变电流和磁场方向,适当增大电流 B.只改变电流方向,并适当减小电流 C.不改变磁场和电流方向,适当减小磁感应强度 D.只改变磁场方向,并适当减小磁感应强度 [答案] A [解析] 通入A→C方向的电流时,由左手定则可知,安培力方向垂直金属棒向上,2T +F安=mg,F安=BIL;欲使悬线张力为零,需增大安培力,但不能改变安培力的方向,只有选项A符合要求. 4.(2010·镇江模拟)如图所示,若一束电子沿y轴正方向移动,则在z轴上某点A的

第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用 练习含详解

第九章磁场 第1讲磁场的描述及磁场对电流的作用 1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是(). A.磁场中某点B的大小,与放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向,与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大 解析磁感应强度是磁场本身的属性,在磁场中某处为一恒量,其大小可由B=F IL计算, 但与试探电流元的F、I、L的情况无关;B的方向规定为小磁针N极所受磁场力的方向,与放在该处的电流元受力方向并不一致;当试探电流元的方向与磁场方向平行时,虽磁感应强度不为零,但电流元所受磁场力却为零;在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大. 答案 D 2.如图4所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为(). 图4 A.BL2 2 B. NBL2 2C.BL 2D.NBL2 解析穿过线圈的磁通量Φ=BS=1 2BL 2,故A正确. 答案 A 3.某同学在做“探究通电直导线产生的磁场”实验时,先在水平实验台上放置一枚小磁针,发现小磁针N极指北,然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方,并通入电流强度为I的恒定电流,发现小磁针的N极指向为北偏西60°,他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度的水平分量为B,则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通

入的电流方向为(). A.2B由南向北 B.3B由南向北 C.2B由北向南 D. 3 3B由北向南 解析由题意可知,导线在小磁针处产生的磁场方向指向正西,由矢量合成可得,电流在小磁针处产生的磁感应强度为3B,由安培定则可知电流方向由南向北,故B选项正确. 答案 B 4.三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的有() 图3 A.O点处实际磁感应强度的大小为B B.O点处实际磁感应强度的大小为5B C.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90° D.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan 2 解析先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向,再根据矢量合成法则求出结果.根据安培定则,I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同,I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直,如图所示,故O点处实际磁感应强度大小为B0=(B1+B3)2+B22=5B,A错误、B正确;由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan 2,C错误、D正确. 答案BD

磁场对电流的作用教学设计

磁场对电流的作用教学设计 教学目标: 知识与技能知道磁场对通电导线有力的作用. 知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关. 过程与方法培养学生理论联系实际的意识. 情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 教学重点: 通电导线在磁场中要受到力的作用。 教学过程 复习相关知识并提问: 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生( ) 作用,磁体间的相互作用就是通过() 发生的。 2. 将一根导线平行地放在静止的小磁针上方,当导线通电时,发现小磁针( ) ,说明电流周围存在( ) 。 演示实验: 演示直流电动机通电转动 提出问题: 1. 电动机为什么会转动呢? 2. 奥斯特实验证明了什么? 通电导体周围存在磁场,并通过磁场使小磁针偏转,即电流对磁体有力的作用。

启发学生: 磁场对电流有没有力的作用呢? 实验: (1) 介绍实验装置,并连接好。渗透设计思想,明确实验研究对象是铜棒。 (2) 让学生明确实验目的,即磁场能否让通电后的铜棒运动。 (3) 实验条件逐步演示并观察实验现象,完成记录表格。 1 静止的铜棒通电后发生什么现象?原因是什么?运动受力 2 铜棒的运动方向、电流的方向和磁感线方向的角度关系? 互相垂直 3 不改变磁场方向而改变电流的方向,铜棒运动方向如何? 改变方向 4 不改变电流的方向,而改变磁场方向,铜棒运动方向怎样?改变方向 (4) 学生根据实验现象,分析得出结论。 通电导体在磁场中受到力的作用。力的方向,电流的方向和磁场线的方向互相垂直。通电导体在磁场里受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关。 左手定则 伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁力的方向。

鲁科版高中物理必修二《磁场及磁场对电流的作用》练习题.docx

高中物理学习材料 《磁场及磁场对电流的作用》练习题 一、单选题: 1.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( ) (A)通电导线受磁场力大的地方,磁感应强度一定大 (B)一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零 (C)磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 (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无关 2.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是( ) (A)磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线 (B)磁感线总是从磁体的N极指向磁体的S极 (C)磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 (D)两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交 3.一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化,这是因为在外磁场的作用下( ) (A)软铁棒中产生了分子电流 (B)软铁棒中分子电流消失了 (C)软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章 (D)软铁棒中分子电流的取向变得大致相同 4.关于磁感应强度的单位T,下列表达式中不正确的足( ) (A)1T=1Wb/m2 (B)1T=1Wb·m2 (C)1T=1N·s/C.m (D)1T=1N/A·m 5.物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响.下列关于奥斯特实验的说法中正确的是( ) (A)该实验必须在地球赤道上进行 (B)通电直导线必须竖直放置 (C)通电直导线应该水平东西方向放置 (D)通电直导线可以水平南北方向放置 6.如图所示,电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点,在圆环中心O处的磁感应强度为( ) (A)最大,垂直纸面向外 (B)最大,垂直纸而向里 (C)零 (D)无法确定 7.两根长直通电导线互相平行,电流方向相同,它们的截面处于等边△ABC的A和B处,如图所示.两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都足B 0,则C 处磁场的总磁感应强度大小是( ) (A)0 (B)B0

磁场对电流的作用教学设计示例一

磁场对电流的作用教学设计 林福州 (一)教学目的 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的原理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 (二)教学重难点 1、重点: (1)、安培力的大小和方向 (2)、安培定则的应用 2、难点: (1)、安培定则 (2)、通电线圈在磁场中转动的原理 (三)教学方法 实验演示法、学生分组讨论法、讲授法 (四)教具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12—2),抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替)。 (五)教学过程 1.引入新课 本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。 提问:电动机是根据什么原理工作的呢 讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体

间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 2.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉 介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12—9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。 演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会______,这说明______。 板书:<1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉 (2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关 教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。 演示实验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会 _________,这说明_________。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。 归纳实验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉 (3)磁场对通电线圈的作用 提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢 出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12—10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。 引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢 演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通电,让学生观察线圈的运动情况。” 教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。 提问:线圈为什么会停下来呢

练习2 磁场对电流的作用

班级______________学号____________姓名________________ 练习二 磁场对电流的作用 一、选择题 1.一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则 ( ) (A) 两粒子的电荷必然同号. (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号. (C) 两粒子的动量大小必然不同.(D) 两粒子的运动周期必然不同. 2.按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动.如果把 这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与B 垂直,如图所示,则在r 不变的情况下,电子轨道运动的角速度将: ( ) (A) 增加. (B) 减小. (C) 不变. (D) 改变方向. 3.图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 ( ) (A) Oa . (B) Ob . (C) Oc . (D) Od . 4.一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会 发生? ( ) (A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a > U b . (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a < U b . (C) 在铜条上产生涡流. (D) 电子受到洛伦兹力而减速. 5.α 粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中,它们各自作圆周运动的半径比R α / R p 和周期比T α / T p 分别为: ( ) (A) 1和2 ; (B) 1和1 ; (C) 2和2 ; (D) 2和1 . 6.如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三 个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为( ) (A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c . (C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . 7.在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A 1 = 2 A 2,通有电流I 1 = 2 I 2,它们所受 的最大磁力矩之比M 1 / M 2等于 ( ) (A) 1. (B) 2. (C) 4. (D) 1/4. 8.把轻的导线圈用线挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且与线圈在同一平面内,如图所示.当线圈内通以如图所示方向的电流时,线圈将( ) (A) 不动. (B) 发生转动,同时靠近磁铁. (C) 发生转动,同时离开磁铁. (D) 不发生转动,只靠近磁铁. 二、填空题 1.一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场,则它作______________运动. 2 .如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I ,导线置于均匀外磁场B 中,且B 与导线所在平面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小为 _________________. O I × × ×

新课标鲁科版3-1选修三6.1《探究磁场对电流的作用》WORD教案1

第一节探究磁场对电流的作用(2课时) 【教学目的】 通过实验,认识到通电导线在磁场中受到力的作用,这种力就叫安培力;知道影响安培 力大小和方向的因素;知道左手定则和安培力大小的计算公式;用左手定则判断安培力的方 向,能计算在匀强磁场中,当通电导线所受安培力的大小。通过安培力了解磁感应强度的比 值定义法。 【教学重点】 使学生掌握电流在匀强磁场中所受安培力大小的决定因素、计算公式以及安培力方向的判定;使学生熟练的利用三视图来分析磁场、电流以及安培力之间的关系。并能扩展到线 框受力。 【教学难点】 在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用 左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向 【教学媒体】 实验:马蹄形磁铁、干电池、导线、通电直导线研究仪等。课件:磁电式多用电表的 内部结构FLASH电动机的原理FLASH 【教学安排】 第1课时 【新课导入】 (1)将粉笔放置在蹄形磁铁两极之间,粉笔受力吗?如果把粉笔换成是小磁针呢? 生:粉笔不受力.小磁针受力(磁体T磁场T磁体) (2 )我们上一章学过的奥斯特的实验我们看到了什么现象呢?为什么?生:看到了小磁针发生了偏转。因为通电导线产生的磁场对它施的力. (电流T磁场T磁体) 师:我们同样也知道运动的电荷也会产生磁场同样也会让小磁针发生偏转。 (运动电荷T磁场T磁体) (3 )既然通电导线周围存在的磁场对小磁针有力的作用,那么小磁针也会产生磁场,小磁针的磁场对通电导线是否也有力的作用呢?(磁体_________ 【新课内容】 1、安培力的定义及力的作用点: 讲述:“上面的这个问题来自一位我们不得不提到的伟大的物理学家一一安培。他出身于一个富裕的家庭,不过在他身上历了各种不幸:父亲在法国大革命中被杀害,妻子过早的就离开了他,他一度沉浸在悲痛中,后来是卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情,他开始潜心研究学问。 他主要的贡献集中在电磁学方面:发现了电流产生磁场的规律---安培定律;提出 了著名的分子环流假说,阐述了磁现象的电本质;第一个把研究动电的理论称为“电动力学” ” 为了纪念安培,我们以其名字来命名电流的单位。符号为A。这是 物理7个基本单位之一。一p 讲述:在上个世纪,许多物理学家就提出通电导体在磁场里是否受力的问题,并着手研究?其中安培也在进行这方面的研究,并且他提出

磁场对电流的作用 电动机_教案

磁场对电流的作用电动机 【教学目标】 1.知道直流电动机的原理和主要构造。 2.理解换向器在直流电动机中的作用。 3.了解直流电动机的优点及其应用。 4.培养学生把物理理论应用于实际的能力。 【教学重点】 直流电动机的原理和主要构造。 【教学难点】 理解换向器在直流电动机中的作用。 【教学准备】 电源、导体、磁铁、电动机模型 【教学过程】 一、复习引入新课 提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(通电导体在磁场中受力的作用开始运动)。 提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(电流方向和磁感线方向) 提问:通电线圈在磁场中怎样运动?(线圈会转动) 提问:这个现象中能量是怎样转化的?(电能转化为机械能) 引入新课:电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的,它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的,先讨论最简单的一种直流电动机。 二、进行新课教学 首先要解决的问题,如何使线圈连续转动起来? (1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法 很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再

付出很多劳动,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究。 提问:在上节课的演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(由于惯性线圈会稍转过平衡位置) 提问:转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?(利用模型分析:转过平衡位置后,ab 边受力仍向里,cd边受力仍向外,正是这一对力使线圈转回来的) 提问:要使线圈不转回来,应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向,即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向外,cd边受力变为向里。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢? 引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,显然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。 板书:使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向。 (2)换向器 提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢? 让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。 教师引导:出示电动机模型,要求学生观察两个半圆铜环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。 提问:“换向器”是怎样实现“换向”的?利用电动机课件或课本图相似的模型演示。 ①“换向器”由两个半铜环组成。 ②两个半铜环的开口处(即绝缘处)安装。 ③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动,从而实现线圈连续转动。 (3)直流电动机的构造 出示直流电动机模型:主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。 介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成 演示:给直流电动机模型通电转动,提高学生兴趣。 告诉学生:下节课同学们将自己装一台小直流电动机,进一步弄清楚它的有关知识。 (4)交流电动机 让学生阅读课文最后一个自然段,了解交流电动机和电动机的优点和应用。

通电导线在磁场中受到的力练习题

! 《新课标》高二物理(人教版)第二章磁场 第四讲通电导线在磁场中受到的力(一) 1.磁场对电流的作用力,称为安培力.安培力方向的判定用左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. 2.通电导线在磁场中所受安培力的大小与磁感应强度大小、电流大小、导线长度、 以及电流I与B的夹角有关,当通电导线与磁感线垂直时,即电流方向与磁感 线方向垂直时,所受的安培力最大F=ILB 。当通电导线与磁感线不垂直时,如 图所示,电流方向与磁感线方向成θ角,通电导线所受的安培力为F=IBLsin_θ。 ) 当通电导线与磁感线平行时,所受安培力为0 。 3.磁电式电流表:主要构件有蹄形磁铁、圆柱形铁芯、铝框、线圈、转轴、螺旋弹簧、指针、接线柱.其工作原理为:当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用.由左手定则可以判断,线圈左右两边所受的安培力方向相反,所以架在轴上的线圈就要转动.线圈转动时,螺旋弹簧变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力就越大,线圈偏转的角度越大,所以从线圈偏转的角度就能判断通过的电流大小;线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随之改变,指针的偏转方向也随之改变. 1.画出图中导线棒ab所受的磁场力方向 图3 答案ab棒所受的磁场力方向如下图所示. : 2.将长度为20 cm,通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度大小为1 T,试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向. 解析:由左手定则和安培力的计算公式得:(1)因导线与磁感线平行,所以导线所受安培力为零;(2)由左手定则知:安培力方向垂直导线水平向右,大小F2=BIL=1×× N= N;(3)安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上,大小F3=BIL= N. 3.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是 ( D ) A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 ( B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直 C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直 D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直 4.关于通电导线所受安培力F的方向,磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是 ( B )

磁场对电流的作用 教学设计示例一

磁场对电流的作用教学设计示例一 磁场对电流的作用教学设计示例一 磁场对电流的作用教学设计示例一 (一)教学目的 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 (二)教具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12—2),抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替)。 (三)教学过程 1.引入新课

本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。 提问:电动机是根据什么原理工作的呢? 讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 2.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉 介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12—9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。 演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的`铝箔筒通电时,铝箔筒会______,这说明______。 板书:<1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

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