資源簡介

1.1磁場對通電導(dǎo)線的作用力 學(xué)案
一學(xué)科核心素養(yǎng)
物理觀念∶通過磁場對電流作用力的實(shí)驗(yàn)，體會安培力，生成安培力概念。
科學(xué)思維∶通過安培力方向及大小的學(xué)習(xí)，體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。
科學(xué)探究：掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具體問題中判斷安培力方向。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任∶通過磁電式電流表的原理分析，體會科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的促進(jìn)作用。
二學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：安培力的大小計(jì)算和方向判定。
難點(diǎn)：用左手定則判定安培力的方向。
三課前預(yù)習(xí)
1．將小磁針放入磁場中，小磁針的_________極受力方向即為該點(diǎn)處磁場方向；將一根長0.2m的導(dǎo)線，通以3A的電流后垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的磁場中，它受到磁場的作用力大小是_________N。
2．如圖所示，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌平行且間距為L，導(dǎo)軌處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在與豎直方向成37°角的導(dǎo)軌上，重力加速度大小為g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝________，每個(gè)圓導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒的支持力大小F＝________。
3．如圖所示的電流天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，水平邊長，共，線圈的下部處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面。當(dāng)線圈中通有電流（方向如圖）時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼，天平平衡。當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，左邊再加上質(zhì)量為的砝碼后，天平重新平衡。重力加速度取，由此可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面____（選填“向里”或“向外”），大小為____。
4．泉州是雷電多發(fā)地區(qū)，安裝避雷針可以保護(hù)建筑物免遭雷擊。某次雷電過程中，有大小為I的電流豎直向下通過一長度為L的避雷針。已知泉州地區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平向北方向的夾角為，則此時(shí)該避雷針受到地磁場的作用力大小為_____________，方向水平向___________（選填“東”或“西”）。
5．如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為_______F。
6．如圖，長度均為L的長直導(dǎo)體棒a、b平行置于光滑絕緣水平桌面，b棒固定，a棒與力傳感器相連。當(dāng)a、b中分別通以大小為Ia、Ib的恒定電流時(shí)，a棒靜止，傳感器受到a給它水平向左、大小為F的拉力。則a、b中的電流方向______（選填“相同”或“相反”），a中電流在b棒所在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為______。
7．閱讀“演示”—探究影響通電導(dǎo)線受力的因素，完成下面題目。如圖所示是“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)示意圖。三塊相同馬蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上，導(dǎo)體棒用圖中1、2、3、4輕而柔軟的細(xì)導(dǎo)線懸掛起來，它們之中的任意兩根與導(dǎo)體棒和電源構(gòu)成回路。認(rèn)為導(dǎo)體棒所在位置附近為勻強(qiáng)磁場，最初導(dǎo)線2、3接在直流電源上，電源沒有在圖中畫出。接通電源后能使導(dǎo)體棒擺動幅度增大的措施是________（只填前面的序號）。
①換用磁性更強(qiáng)的馬蹄形磁鐵
②拿掉中間的馬蹄形磁鐵
③增大直流電源的電壓
④減小直流電源的電壓
⑤把導(dǎo)線1、4接在直流電源上
四自我檢測
1．如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置兩個(gè)相同的條形磁鐵，兩磁鐵N極正對。在兩磁鐵豎直對稱軸上的C點(diǎn)固定一垂直于紙面的長直導(dǎo)線，并通以垂直紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)兩磁鐵和木板的總重力為G，則（　　）
A．導(dǎo)線受到的安培力水平向左 B．導(dǎo)線受到的安培力豎直向上
C．木板對地面的壓力小于G D．木板受到地面的摩擦力水平向右
2．以下說法中正確的是（　　）
A．通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行
B．安培力的方向可以用右手定則來判定
C．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱和方向，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致
D．放置在磁場中1 m長的導(dǎo)線，通過1 A的電流，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度是1 T，則導(dǎo)線受到的安培力為1 N
3．如圖所示，絕緣水平桌面上有兩平行導(dǎo)軌與一電源及導(dǎo)體棒MN構(gòu)成閉合回路，已知兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)體棒MN的質(zhì)量為m，通過導(dǎo)體棒的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面成角斜向下，導(dǎo)體棒MN靜止，則導(dǎo)體棒MN受到的（　　）
A．支持力的大小為 B．支持力的大小為
C．摩擦力的大小為 D．摩擦力的大小為
4．兩根平行放置的長度均為L的長直導(dǎo)線ab和cd固定在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖所示．當(dāng)通過導(dǎo)線ab的電流大小為2I、通過導(dǎo)線cd的電流大小為I時(shí)，導(dǎo)線ab受到的安培力大小為、方向垂直于導(dǎo)線向左，導(dǎo)線cd受到的安培力大小為、方向垂直于導(dǎo)線向右。已知導(dǎo)線ab中的電流方向?yàn)橛蒪到a。下列判斷正確的是（　　）
A．導(dǎo)線cd中的電流方向?yàn)橛蒫到d，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
B．導(dǎo)線cd中的電流方向?yàn)橛蒫到d，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
C．導(dǎo)線cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
D．導(dǎo)線cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
5．如圖所示，一根質(zhì)量為m、長為l的金屬棒用兩根絕緣的軟繩P和Q豎直懸掛，并處于垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)在金屬棒中通以大小為I、方向從a到b的電流，此時(shí)兩軟繩上的拉力均等于金屬棒重力的，已知金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，兩軟繩上的拉力始終相同，則下列說法正確的是（　　）
A．金屬棒受到的安培力大小為，方向豎直向下
B．磁場方向垂直紙面向里
C．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D．若僅改變金屬棒中的電流方向，那么兩軟繩上的拉力大小均變?yōu)?br/>6．如圖所示，間距為L的足夠長平行光滑導(dǎo)軌所在平面與水平面之間的夾角為，勻強(qiáng)磁場的方向是豎直方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將一根長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒中通以方向從a向b的電流，此時(shí)金屬棒靜止在軌道上，則下列說法正確的是（　　）
A．勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下
B．導(dǎo)體棒所受安培力方向豎直向上
C．導(dǎo)體棒中電流大小為
D．其他條件不變，僅電流方向突然反向，則金屬棒可能繼續(xù)保持靜止
7．如圖所示，用三條細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝，線圈由粗細(xì)均勻、單位長度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線繞制而成，三條細(xì)線呈對稱分布，穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平，在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵，磁鐵中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O，測得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T，方向與豎直線成30°角，要使三條細(xì)線上的張力為零，線圈中通過的電流至少為（　　）
A．0.1 A B．0.2 A C．0.05 A D．0.01 A
8．如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，將兩電極接在穩(wěn)壓電源（輸出恒定電壓）的兩極上，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，把玻璃皿放入蹄形磁鐵的磁場中，N極在下，S極在上，則（　　）
A．通電液體在磁場中的力叫電場力
B．判斷通電液體在磁場中受力方向應(yīng)右手定則
C．導(dǎo)電液體電阻率越大，旋轉(zhuǎn)效果越明顯
D．液體將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（自上往下看）
9．如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí)（　　）
A．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用
10．關(guān)于磁場的說法正確的是（　　）
A．通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力越大，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
B．因地磁場影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯
C．垂直磁場放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
D．地球表面上任意位置的地磁場方向都與地面平行
參考答案：
三課前預(yù)習(xí)
1． N 0.06
2． mg
3． 向里 0.24
4． 東
5．1.5F
6． 相同
7．①③⑤
四自我檢測
1．D
2．C
3．C
4．A
5．C
6．A
7．A
8．D
9．C
10．B

展開更多......

收起↑