粤教版高中物理选修1-1奥斯特实验的启示.ppt

奥斯特实验的启示 按如图所示，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 一、电流的磁场 1.奥斯特发现了__________ ，说明电流能够产生磁场。 2.根据图,可画出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。 电流的磁效应 如图甲所示，取一根直导线垂直穿过一块硬纸板，在纸板上均匀撒上一层铁屑，然后给导线通电，轻敲硬纸板，观察硬纸板上铁屑的排列情况。 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： 现象：_________________________________。 表明：_________________________________。 2、影响安培力大小的因素 （1）保持导线垂直于磁场方向，改变导线中电流的大小。 现象：导线的摆角大小随着改变，电流大，摆角______；电流小，摆角______。 结论：垂直于磁场方向的通电导线,受到磁场的作用力(安培力)的大小跟导线中的电流的大小______(填“有”或“无”）关,电流大,作用力________，电流小,作用力______。 1. 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 2. (1)大　小　有　大　小 (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。 现象：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力（安培力）大小还跟导线在磁场中的长度有关，导线长，作用力__________；导线短，作用力___________。 (3)改变导线中的电流方向，导线运动方向随之_____。 表明：通电导线在磁场中所受的安培力的方向与______有关。如果调换磁铁两极的位置，即改变磁场方向，导线运动方向也随之______。 表明：通电导线在磁场中所受的安培力的方向与______有关。 (2)大　小 (3)改变　电流方向　改变　磁场方向 3、结论 (1)导线所受安培力的方向既与磁场方向有关，又与电流方向有关。而且安培力的方向总是既垂直于________方向又垂直于________方向。 通电导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向、电流方向之间的关系，可用左手定则确定。 (2)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) 磁场 电流 1.通电导线周围的磁场方向判定（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： 3.与安培力大小有关的规律 磁场越强,通电导体中的电流强度越大,通电导体在磁场中的长度越大,通电导体所受的安培力越大。 导线垂直放在匀强磁场中，所受安培力方向的 判定方法——左手定则 （多选题）关于安培力，下列说法正确（ ） 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 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 如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”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