201X-201x高中物理课时分层作业5奥斯特实验的启示粤教版选修
高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示课件粤教版选修
②实验结论:当垂直摆放在磁场中时,导线受磁场的 作用力跟导线的长度成_正__比___.
(3)保持电流的大小和导线的长度不变,改变磁铁的 强度.
观察到的现象:保持导线的长度和通过导线的电流不 变时,改用强度不同的磁铁(如由一根磁铁换两根),导线 受磁场的作用力__跟__磁__铁__的___强__度__成__正___比.
A.平行纸面向右 C.垂直纸面向里
B.平行纸面向左 D.垂直纸面向外
分析:当导线中通过图示方向的电流时,产生磁场, 根据安培定则判断磁场的方向.小磁针处于磁场中,N 极 受力方向与磁场方向相同.根据磁场方向判断小磁针的转 动方向.
解析:当导线中通过图示方向的电流时,根据安培定 则判断可知,小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外,
第一章 电与磁
第五节 奥斯特实验的启示
[学业考试要求] 1.知道电流在周围空间会产生磁 场.2.知道通电导体在磁场中会受到安培力作用.3.会确定 安培力的方向——左手定则.4.知道安培力大小与哪些因 素有关.
考点一 电流的磁场 1.奥斯特发现了_电___流__的__磁__效___应_,说明电流能够产 生磁场. 2.直线电流的磁场的磁感线分布: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.如下图所示:
①观察到的现象:导线的摆角大小随着改变,电流大, 摆角大;电流小,摆角小.
②实验结论:垂直于磁场方向的通电导线,受到磁场 作用力(安培力)的大小跟导线中的电流的大小有__ (选填 “有”“无”)关.电流大,作用力_大_;电流小,作用力 _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.
粤教版高二物理选修1《奥斯特实验的启示》说课稿
粤教版高二物理选修1《奥斯特实验的启示》说课稿一、前言本文是针对粤教版高二物理选修1中的《奥斯特实验的启示》这一单元进行的说课。
通过精心准备和教学设计,希望能够帮助学生深入理解奥斯特实验的原理和意义,并能够运用所学知识解决相关问题。
二、教学目标1.理解奥斯特实验的基本原理和步骤;2.掌握使用扳矩等简单材料进行奥斯特实验的方法;3.运用奥斯特实验的原理解决相关问题。
三、教学重点和难点3.1 教学重点1.分析奥斯特实验的原理,理解磁矩和磁场之间的关系;2.掌握奥斯特实验的步骤和操作方法;3.运用奥斯特实验原理解决相关问题。
3.2 教学难点1.理解电流环路的磁矩形成过程,确定法向磁场的方向;2.分析电流环路在外磁场中的受力情况,确定平衡位置。
四、教学内容和步骤4.1 教学内容4.1.1 奥斯特实验简介奥斯特实验是19世纪德国物理学家奥古斯特·奥斯特发现了电流环路在外磁场中受力平衡的实验。
通过奥斯特实验可以推导出电流环路的磁矩与外磁场之间的关系。
4.1.2 奥斯特实验步骤1.准备实验材料:扳矩、导线等;2.搭建奥斯特实验装置:将导线缠绕成一个环路,并将其悬挂在扳矩上;3.放置实验环境:将扳矩放置在匀强磁场中;4.观察实验现象:调整环路的位置,使其达到受力平衡;5.分析实验结果:根据受力平衡条件推导出磁矩和外磁场之间的关系。
4.1.3 奥斯特实验的启示通过奥斯特实验的学习,可以认识到电流环路与外磁场之间存在一种平衡关系,即电流环路的磁矩与磁场的方向相反,并且大小与磁场的强度成正比。
4.2 教学步骤4.2.1 导入与激发通过引入实验现象和问题,激发学生的学习兴趣。
例如,提问:“你们有没有想过电流环路在磁场中的受力情况是什么样的?为什么会出现这样的情况?”4.2.2 概念解释与步骤讲解解释奥斯特实验的基本概念和步骤,例如磁矩、磁场、平衡位置等,并讲解搭建奥斯特实验装置的步骤。
4.2.3 实验操作演示在黑板前进行实验操作演示,向学生展示奥斯特实验的过程和实验现象,并引导学生观察实验现象,思考可能的解释。
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示教师用书粤教版选修
第五节奥斯特实验的启示课标解读重点难点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.3.知道影响安培力大小的因素.1.安培力的方向.(重难点)2.影响安培力大小的因素.(难点) 奥斯特实验与安培力1.基本知识(1)奥斯特的发现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.(2)安培与安培力①安培力的定义:磁场对通电导体的作用力称为安培力.②安培力的方向:用左手来判断,伸开左手,使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,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向.③安培力的大小实验表明,如图151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1512.思考判断(1)安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关.(×)(2)当电流与磁场平行时,电流不受安培力.(√)3.探究交流在现实生活中,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.安培力的方向判定1.怎样判定安培力的方向?2.F、B、I三者的关系如何?安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直.三个方向之间的关系可以用左手定则来判定:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.1.由左手定则可判定F⊥I,F⊥B,但B与I不一定垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.在判断时,首先确定磁场与电流所决定的平面,从而判断出安培力的方向.2.若已知B、I方向,安培力的方向唯一确定;但若已知B(或I)与安培力的方向,I(或B)的方向不唯一.3.注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系.安培力的方向总是与磁场的方向垂直,而电场力的方向与电场的方向平行.如图152所示,其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向,试判断图中的磁场方向.C、D图已知磁场和它对电流作用力的方向,试判断图中的电流方向.(我们用“×”表示方向垂直纸面向里)图152【审题指导】根据左手定则判断.【解析】根据左手定则,导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直,还要与导线中的电流方向垂直,即垂直于磁感线与电流所决定的平面.【答案】A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;C、D图电流方向均垂直于纸面向里.1. (2014·广东学业水平测试)如图153所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )图153A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外【解析】由左手定则知,选项C正确.【答案】 C影响安培力大小的因素1.怎样探究安培力大小和B、L、I的关系?2.安培力的大小和B、L、I的关系如何?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.因而安培力的改变:1.通过改变磁感应强度B的大小来改变;2.通过改变通电导线的长短L来改变;3.通过改变通电导线电流I的大小来改变;4.通过改变通电导线在磁场中的放置位置来改变.(2015·广东中山学业水平考试)如图154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154【审题指导】(1)画出ab棒受力的截面图.(2)ab棒沿水平方向和竖直方向所受合力为零.【解析】 棒的受力分析图如图所示.由闭合电路欧姆定律有:I =E R +r由安培力公式有:F =BIL由共点力平衡条件有: F sin θ=fF N +F cos θ=mg联立以上各式可解得:f =EBL sin θR +r F N =mg EBL cos θR +r. 【答案】 mgEBL cos θR +r EBL sin θR +r2.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【备课资源】特斯拉简介特斯拉是美国的发明家,1856年7月10日生于前南斯拉夫克罗地亚的斯米良.他的父亲是教堂牧师,母亲热衷于心理学研究.1880年,特斯拉毕业于布拉格大学.1884年,他在纽约定居,并于1889年成为美国公民.特斯拉一生发明很多,但晚年在经济上常处于困境,1943年1月7日,孤独地在一家旅馆去世.他死后在贝尔格莱德修建了“特斯拉纪念馆”,在他百年纪念时(1956年),国际电气技术协会将M.K.S制系统中的磁通量密度命名为“特斯拉”.1.发现电流周围存在磁场的物理学家是( )A.奥斯特B.焦耳C.张衡D.安培【答案】 A2.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动.由此可知,通电直导线产生的磁场方向是( )A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南【解析】通电前小磁针指南北,通电后小磁针不动,说明通电直导线产生的磁场还在南北方向,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反,故D正确.【答案】 D3.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】导线南北放置时,其正下方的磁场恰好沿东西方向,磁针偏转比较明显.【答案】 C4.(多选)(2013·广东省学业水平考试)如图155所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )图155A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减小【解析】根据左手定则知F的方向向右.增大电流强度或增大磁感应强度,都能使F 增大。
物理粤教版教材高二年级选修1-1第5节奥斯特实验的启示课堂练习2
高中物理粤教版教材高二年级选修1-1第一章第5节《奥斯特实验的启示》课堂练习21、关于通电直导线所受安培力F ,磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系,下列说法正确的是( B)A.F 、B 、IB.F 必定垂直于B 、I ,但B 不一定垂直于IC.B 必定垂直于F 、I ,但F 不一定垂直于ID.I 必定垂直于F 、B ,但F 不一定垂直于B2、下列说法中正确的是( D )A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I 、长为l 的一小段导线放在该处时所受磁场力F 与I 、lB.C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的D. 小磁针N 极所受磁场力方向就是该处磁感应强度的方向3、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图1 —5—1所示,如果直导线可以自由地运动且通以由a 到b 的电流,则判断导线ab 受磁场力后的运动情况( D) A.图1—5—1B.C.从上向D.4、下列说法错误..的是( C )A.电荷处在电场强度为零的地方,受到的电场力一定为零B.一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方,受到的磁场力一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度为零D.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场为零5、有一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图所示,电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( A )A、y轴正方向B、y轴负方向C、Z轴正方向D、Z轴负方向6、某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,由此可知通电直导线的电流方向是( A)A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南。
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五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,()A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将()A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是:A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;C.安培首先提出了分子电子假说;D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有()A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场6、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,不可以的是()A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.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C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定,方法是:伸开,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在磁场中所受的的方向。
高中物理选修1-1粤教版检测 第一章 第五节 奥斯特实验的启示 含答案
第五节奥斯特实验的启示1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A.库仑B.楞次C.法拉第D.奥斯特解析:题述实验即为奥斯特实验.答案:D2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.答案:C3.(20xx·广东学业水平考试)如下图所示,两根通电金属杆MN 和PQ平行放置在匀强磁场中.关于各自所受安培力的方向,下列说法正确的是( )A.两者都向下B.两者都向上C.MN的向下,PQ的向上D.MN的向上,PQ的向下解析:两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中,根据左手定则可知,MN所受安培力的方向向上,PQ所受安培力的方向向下,D正确.答案:D4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )解析:由左手定则可判断A对.答案:A6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.答案:D7.(20xx·广东学业水平考试)如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下答案:D8.在磁场中的通电导线( )A.一定受到安培力的作用B.可能受到安培力的作用C.一定不受安培力的作用D.以上说法均不正确解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.答案:B9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )A.小磁针保持不动B.小磁针的N极向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )A.2×10-3 N B.5×10-2 NC.2×10-2 N D.4×10-3 N解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.答案:C11.(20xx·广东学业水平考试)(多选)如右图所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减少解析:由题图可知金属棒MN上的电流方向为由N到M,根据左手定则可判断安培力的方向为水平向右,A对,B错;由安培力公式F=BIL知,增大电流强度和磁感应强度都可以使安培力F增大,C对,D 错.答案:AC12.(多选)下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式,其中导线能受到安培力作用的是( )分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C 图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有( )A.F方向向上B.F与电流大小有关。
高中物理第一章电与磁课时训练奥斯特实验的启示粤教版选修
课时训练5奥斯特实验的启示基础夯实1.发现电流磁效应的科学家是()A.库仑B.奥斯特C.法拉第D.安培2.奥斯特实验表示了()A.导线拥有磁性B.小磁针放在导线下方就会发生偏转C.电流的周围存在磁场D.电流的磁场方向跟电流的方向有关3.某通电直导线产生的磁场方向以下列图,则该直导线中电流的方向()A.向上B.向下C.可能向上也可能向下D.无法判断.4.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,以下表示图正确的选项是()A.小磁针保持不动B.小磁针的N极将向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动,纸面内磁场的方向是垂直纸面向里,N极的受力方向与磁场方向一致,小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C对.6.与磁场方向垂直的通电直导线,它碰到的磁场作用力的方向是()A.跟电流方向垂直,跟磁场方向垂直B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.跟电流方向平行,跟磁场方向垂直D.跟磁场方向相同,也跟磁场方向垂直,选项A正确.7.以下列图,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外,C对.8.以下列图,在匀强磁场中有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线碰到安培力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右,依照左手定则可知,C对.9.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的互有关系以下列图,其中正确的选项是()A.向上B.向下C.向左D.向右,D对.11.以下列图,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为()A.水平向右B.水平向左C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外,C对.12.发电机和电动机的发明令人类步入电气化时代.其中电动机依照的物理原理是()A.磁场对电流的作用B.磁铁间的相互作用C.惯性定律D.万有引力定律,所以A对.13.某同学利用以下列图装置研究磁与电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,尔后归纳得出初步结论.比较甲、乙两图可知:;比较甲、丙两图可知:.通电导体周围的磁场方向与电流方向有关14.依照图中各情况的电流方向,指出通电导线所碰到的磁场力方向.(a)图中磁场力的方向竖直向上;(b)图中磁场力的方向垂直导线斜向下;(c)图中磁场力的方向水平向右;(d)图中电流方向与磁场方向平行,不受磁场力.竖直向上(b)垂直导线斜向下(c)水平向右(d)不受磁场力作用能力提升15.以下列图,在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中,要使导体棒摇动幅度增大,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B、I、L以及B与L的夹角等因素有关,增大B、I都可能增大安培力,以致导体棒摇动幅度增大,所以A、B错,D对;改变导体棒中的电流方向,会改变安培力的方向,但不会改变安培力的大小,导体棒摇动幅度不会增大,C错.16.以下列图,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,碰到的安培力为F,图中正确表示I和F方向的是()A是正确的.17.以下列图,将一根长L=2 m的直导线,水平放在磁感觉强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,导线与磁场方向垂直.若要使导线碰到方向向上且大小F=4 N的安培力的作用,应当在导线中通入多大的电流?电流的方向如何?F=BIL知,I=FBL40.4×2 A=0.5 A,依照安培定则可以判断电流的方向从右到左.从右到左。
粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(2)
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第一章电与磁五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,()A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将()A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是:A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;C.安培首先提出了分子电子假说;D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有()A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场6、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,不可以的是()A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.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C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定,方法是:伸开,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在磁场中所受的的方向。
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示2课时作业粤教版选修1_0(1)
五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,()A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将()A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是:A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;C.安培首先提出了分子电子假说;D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有()A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场6、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,不可以的是()A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.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C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定,方法是:伸开,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在磁场中所受的的方向。
高中物理第一章电与磁第5节奥斯特实验的启示教案粤教版选修1-1(1)(new)
第五节奥斯特实验的启示(一)教学目的1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
(二)教具一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。
(三)教学过程1.复习提问,引入新课重做第二节课本上的图11�7的演示实验,提问:当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?(观察到小磁针发生偏转。
因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。
)进一步提问引入新课小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探索的内容.2.进行新课(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。
将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况.提问:观察到什么现象?(观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置.)进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?师生讨论:通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。
教师指出:以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫做奥斯特实验。
这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要研究电流的磁场。
板书:第四节电流的磁场一、奥斯特实验1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
提问:我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢?重做上面的实验,请同学们观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化.)板书:2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。
【提分必做】高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示课时巩固 粤教版选修1-1
第五节奥斯特实验的启示1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A.库仑B.楞次C.法拉第D.奥斯特解析:题述实验即为奥斯特实验.答案:D2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.答案:C3.乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量,如图所示,一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒连接且绝缘,金属棒通过开关与一电路相连,电源右侧为正极,开关接通以后,下列说法正确的是( )A.金属棒所受安培力竖直向下B.仅改变电流方向,安培力方向不变C.仅增大磁感应强度,安培力变小D.若滑动变阻器的滑片向左滑动,则安培力减小解析:由左手定则知,金属棒受到的安培力竖直向下;仅改变电流方向,安培力方向变为竖起向上;由F=BIL,知B增大,F增大,滑片向左滑动R减小,I增大,F增大;故选A.答案:A4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )解析:由左手定则可判断A对.答案:A6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.答案:D7.如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下答案:D8.在磁场中的通电导线( )A.一定受到安培力的作用B.可能受到安培力的作用C.一定不受安培力的作用D.以上说法均不正确解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.答案:B9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )A.小磁针保持不动B.小磁针的N极向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )A.2×10-3 N B.5×10-2 NC.2×10-2 N D.4×10-3 N解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.答案:C11.(多选)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN,电流由M流向N,欲使线的张力变小,下列措施有效的有( )A.只改变磁场方向 B.只改变电流方向C.只增大电流强度 D.只增大磁感应强度解析:由左手定则可知,MN受安培力向下,根据平衡条件可知:mg+BIL=F;则要使F 减小,可以改变安培力的方向,即改变磁场的方向或电流的方向;若增大电流强度则安培力变大,拉力一定变大,同理可知若增大磁感应强度则也增大了安培力,从而使拉力变大,故A、B正确,C、D错误.故选AB.答案:AB12.(多选)下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式,其中导线能受到安培力作用的是( )分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有( )A.F方向向上B.F与电流大小有关C.F与磁感应强度大小有关D.F与导线在磁场中的长度有关解析:如题图可知,通电导线与磁场垂直,由左手定则可知,安培力向下,故A错误;由F=BIL可知,F与电流、磁感应强度、导线的长度有关,故B、C、D正确.答案:BCD。
奥斯特实验的启示-粤教版选修1-1教案
奥斯特实验的启示 - 粤教版选修1-1教案一、引言本文将探讨奥斯特实验对量子物理学的重要贡献以及它所带来的启示,以及如何将这些启示应用到粤教版选修1-1物理学中。
二、奥斯特实验的介绍奥斯特实验是由奥地利物理学家Erwin Schrödinger于1926年提出的。
该实验是通过用电子束轰击银原子的水平平面,将电子通过磁场分离成上下两个束斑,证明了电子也具有波粒二象性。
具体实验步骤:遮盖住电子束的底部,只留下一个窄小的垂直缝隙,电子束经过缝隙后撞击银原子的水平平面,在屏幕上形成干涉条纹。
三、奥斯特实验的启示1. 波粒二象性奥斯特实验揭示了物质的波粒二象性,即同一个物质既可以表现为粒子也可以表现为波。
这一概念对于许多领域,特别是量子物理学和电子学的发展具有深远影响。
2. 事件和概率奥斯特实验表明,任何一次实验都可能得到两种相对的结果,即电子是上方束斑还是下方束斑。
这个结果并不能被预测,只能用概率来描述。
这一启示对应到粤教版选修1-1中,可以引导学生了解到在物理学研究中,概率是至关重要的。
3. 统计学奥斯特实验以及相关的波粒二象性研究启示了许多物理学家去思考物理学中一些关于概率和统计的根本问题,如何在实验中对量子物理学的理论模型进行验证。
四、应用到粤教版选修1-1中的教学1. 关注精神将奥斯特实验与精神关注力讲解结合,引导学生了解到,在科学研究中,需要有极大的耐心和毅力,用更深入的思考去找寻事物本身的本质。
2. 概率的重要性在教学中,教师可以通过奥斯特实验的概率互补性授课内容,引导学生了解在实际实验过程中,有时我们需要建立统计学的理论以解释各种物理现象和复杂系统的行为。
3. 课堂讨论教师可以引导学生通过奥斯特实验的实际操作经验,促进学生的实验思维,引导学生思考复杂实验时发现规律的能力。
五、结论通过对奥斯特实验的探讨,我们不仅能够加深对于波粒二象性的理解,同时也能够为我们今后的学习以及实践活动提供更深刻的反思。
精品-2018_2019高中物理课时分层作业5奥斯特实验的启示粤教版选修1_1
课时分层作业(五) 奥斯特实验的启示[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题7分) 1.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动.由此可知,通电直导线产生的磁场方向是( )B.自南向北A.自东向西C.自西向东D.自北向南D[通电前小磁针指南北,通电后小磁针不动,说明通电直导线产生的磁场还在南北方向,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反,故D正确. ]2.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方C[导线南北放置时,其正下方的磁场恰好沿东西方向,磁针偏转比较明显.] 3.小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,当接通电路后,放在其上方的小磁针N极立即转向左侧,如图1513所示.则此时( )图1513A.导线A端接电池正极B.铁钉左端为电磁铁的N极C.铁钉内磁场方向向右D.漆包线内电流由A流向BC[小磁针静止时N极指向为该处磁场方向,根据通电螺线管磁场分布知,铁钉右端为电磁铁N极,左端为S极,再根据安培定则知C项正确.] 4.(多选)如图1514所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )【导学号:71082027】图1514A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减小AC[根据左手定则知F的方向向右.增大电流强度或增大磁感应强度,都能使F增大.] 5.(多选)如图1515所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是( )图1515A.这个力F是通过磁场产生的B.这个力F没有反作用力C.这个力F的反作用力作用在通电导线上D.这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上AD[磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的,所以A是对的;力的作用是相互的,任何一个力都有施力物体和受力物体,导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外,它的施力物体是蹄形磁铁,受力物体是通电导线,所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上,B、C是错的,D是对的.] 6.在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5×10-5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长40 m,载有20 A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是( )B.2.5×10-5NA.4×10-8ND.4×10-2NC.9×10-4ND[磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,它们相互垂直,可以利用公式F=BIL 来计算此安培力的大小,其大小为F=BIL=5×10-5×20×40 N=4×10-2N.]二、非选择题(8分) 7.如图1516所示,在水平向右的匀强磁场中,放入矩形线框abcd,线框可绕其中心轴线自由转动,若线框中通入图中所示电流.试判断此时线框的转动方向.(从上向下看)图1516[解析]据左手定则,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向.由此可判断此时:ab边受安培力方向垂直纸面向里,dc边受安培力方向垂直纸面向外,而ad边和bc边平行磁场方向,所以此时不受安培力作用,因此线框ab边向里转,cd边向外转,即从上向下看线框顺时针转动.[答案]从上向下看顺时针转动[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分) 1.1820年,奥斯特发现,把一根导线平行地放在磁针的上方(如图1517 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.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.( )电流能使磁针偏转图1517A.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C[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.] 2.摩擦产生静电,会给人们生活带来许多麻烦,甚至对人的生命构成危害.一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害.假设在赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力方向为( )A.正南B.正东 C.正西D.正北B[当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷,它会通过针尖逐渐放出,比较缓慢地中和云层所带的正电荷,即避雷针中电流向下.赤道上空的磁感线由南向北,据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东.] 3.为了判断一个未知正负极的蓄电池极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图1518所示.用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是( )【导学号:71082028】图1518A.电源M端为正极B.电源N端为正极C.螺线管P端为S极D.螺线管内部磁感应强度方向由P指向QB[小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左,即螺线管P端为N极,Q端为S极,选项C错误;在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极,所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P,选项D错误;根据安培定则可知,在电源外部电流从N流向M,电源N端为正极,选项A错误,B正确.] 4.如图1519所示,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将( )图1519B.相排斥A.相吸引D.边吸引边转动C.保持静止A[把环形电流等效成小磁针,由安培定则知左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极,相互吸引,A正确.]二、非选择题(本题共2小题,共22分) 5.(10分)某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究,他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等,他们将上述器材串联,并利用支架把电路中的一根导线竖直放置,在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针.然后闭合开关,观察到小灯泡发光,小磁针发生了偏转.请回答下列问题:(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是________________________________(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”).(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个______________________________________.(3)改变导线的电流方向,则小磁针的偏转方向____________________.小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________.(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转,表明电流能够产生________.(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时,它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向.那么,竖直导线中的电流方向由上向下时,导线周围的小磁针北极的环绕方向是________.(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程.[解析](1)因导线、电流表电阻太小,应在电路中串联一个限流电阻,避免电路发生短路.本电路中小灯泡就是替代限流电阻的.(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,所以小磁针环绕导线形成一个圆圈.(3)改变导线中的电流方向,则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变,因此小磁针偏转方向改变,但仍然是一个圆圈.(4)通电导线附近的小磁针发生偏转,说明电流能够产生磁场.(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关,电流方向改变时其磁感线方向也改变.电流方向由上向下时,导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向.(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程.[答案](1)避免电路发生短路(2)圆圈(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向(6)奥斯特6.(12分)如图1520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的大小.图1520【导学号:71082029】[解析] 棒的受力分析图如图所示.由闭合电路欧姆定律有:I =E R +r 由安培力公式有:F =BIL 由共点力平衡条件有: F sin θ=f F N+F cos θ=mg 联立以上各式可解得:f =EBLsinθR +rF N=mg -EBLcos θR +r. [答案]mg -EBLcosθR +r EBLsin θR +r。
物理粤教版教材高二年级选修1-1第5节奥斯特实验的启示教学设计2
高中物理粤教版教材高二年级选修1-1第一章第5节《奥斯特实验的启示》教学设计2一、教学目标依据《物理课程标准》要求和学生学习的实际出发,本节课的教学目标如下:1.知识与技能:(1)、了解奥斯特、安培等科学家的科学实验,体会前人对电、磁问题的探索过程。
(2)、知道通电导线周围存在磁场,电与磁是有关系的。
(3)、知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。
2.过程与方法:(1)、通过实验与探索,亲历奥斯特实验的过程,体会奥斯特实验在揭示电磁规律的进程中所起的重大历史作用。
(2)、通过“实践与拓展”,制作一台电动机,尝试运用物理原理来解决生产中的一些问题。
3.情感态度与价值观:(1)、通过研究电流的磁效应和安培力的实验,培养学生尊重实验事实、实事求是的科学态度。
(2)、通过亲身的体验和感悟,让学生感受到电和磁是相互联系的。
(3)、通过对科学家奥斯特和安培的了解,让学生认识科学态度对重大发现所起的作用。
【问题】电现象和磁现象是两种自然现象,它们是彼此独立的,还是存在着相互关联?一.奥斯特的发现学生分组探究按照课本P15实验器材:干电池两节,导线若干,小灯泡一个、小指南针3个、灯座和开关各一个设计实验并完成书本横线处。
观察到的实验现象小磁针发生转动;我的结论通电导线周围存在磁场。
板书1、通电导线周围存在磁场。
2、电流产生的磁场方向与电流的方向之间存在右手螺旋关系。
右手螺旋定则(安培定则):——用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,则四个手指的环绕方向就是该电流产生的磁场方向。
3、【奥斯特发现的物理意义】——奥斯特实验发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场,在人类历史上第一次揭示了电和磁之间确实存在着内在联系,为研究电磁学指明了正确的方向。
二.安培与安培力教师按下图演示实验:结论: 安培力的方向与电流方向有关结论: 安培力的大小与导体在磁场中长度有关,长度越长,安培力越大。
板书1.通电导体在磁场中受到磁场安培力的作用,此力称安培力。
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课件粤教版选修1-1
影响安培力大小的因素
【问题导思】 1.怎样探究安培力大小和 B、L、I 的关系? 2.安培力的大小和 B、L、I 的关系如何?
1.发现电流周围存在磁场的物理学家是( ) A.奥斯特 B.焦耳 C.张衡 D.安培
【答案】 A
③安培力的大小 实验表明,如图 1-5-1 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 就越大 .
图 1-5-1
安培力的方向判定
【问题导思】 1.怎样判定安培力的方向? 2.F、B、I 三者的关系如何?
课
当
前
堂
自
双
主
基
导
达
学
标
第五节 奥斯特实验的启示
课
课
堂
后
互
知
动
能
探
检
究
测
奥斯特实验与安培力
1.基本知识 (1)奥斯特的发现 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.
(2)安培与安培力 ①安培力的定义:磁场对通电导体的作用力称为安培力. ②安培力的方向:用左手来判断,伸开左手 ,使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 的方向,这时拇指所 指的就是通电导体所受 安培力 的方向.
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示2课时作业粤教版选修1_0
五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,()A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将()A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是:A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;C.安培首先提出了分子电子假说;D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有()A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场6、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,不可以的是()A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.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C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定,方法是:伸开,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在磁场中所受的的方向。
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课时分层作业(五) 奥斯特实验的启示[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题7分)1.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动.由此可知,通电直导线产生的磁场方向是( )A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南D[通电前小磁针指南北,通电后小磁针不动,说明通电直导线产生的磁场还在南北方向,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反,故D正确. ]2.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方C[导线南北放置时,其正下方的磁场恰好沿东西方向,磁针偏转比较明显.]3.小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,当接通电路后,放在其上方的小磁针N极立即转向左侧,如图1513所示.则此时( )图1513A.导线A端接电池正极B.铁钉左端为电磁铁的N极C.铁钉内磁场方向向右D.漆包线内电流由A流向BC[小磁针静止时N极指向为该处磁场方向,根据通电螺线管磁场分布知,铁钉右端为电磁铁N极,左端为S极,再根据安培定则知C项正确.]4.(多选)如图1514所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )【导学号:71082027】图1514A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减小AC[根据左手定则知F的方向向右.增大电流强度或增大磁感应强度,都能使F增大.] 5.(多选)如图1515所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是( )图1515A.这个力F是通过磁场产生的B.这个力F没有反作用力C.这个力F的反作用力作用在通电导线上D.这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上AD[磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的,所以A是对的;力的作用是相互的,任何一个力都有施力物体和受力物体,导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外,它的施力物体是蹄形磁铁,受力物体是通电导线,所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上,B、C是错的,D是对的.]6.在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5×10-5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长40 m,载有20 A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是( )A.4×10-8N B.2.5×10-5NC.9×10-4N D.4×10-2ND[磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,它们相互垂直,可以利用公式F=BIL 来计算此安培力的大小,其大小为F=BIL=5×10-5×20×40 N=4×10-2N.]二、非选择题(8分)7.如图1516所示,在水平向右的匀强磁场中,放入矩形线框abcd,线框可绕其中心轴线自由转动,若线框中通入图中所示电流.试判断此时线框的转动方向.(从上向下看)图1516[解析]据左手定则,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向.由此可判断此时:ab边受安培力方向垂直纸面向里,dc边受安培力方向垂直纸面向外,而ad边和bc边平行磁场方向,所以此时不受安培力作用,因此线框ab边向里转,cd边向外转,即从上向下看线框顺时针转动.[答案]从上向下看顺时针转动[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分)1.1820年,奥斯特发现,把一根导线平行地放在磁针的上方(如图1517 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.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.( )电流能使磁针偏转图1517A.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C[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.]2.摩擦产生静电,会给人们生活带来许多麻烦,甚至对人的生命构成危害.一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害.假设在赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力方向为( )A.正南B.正东C.正西D.正北B[当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷,它会通过针尖逐渐放出,比较缓慢地中和云层所带的正电荷,即避雷针中电流向下.赤道上空的磁感线由南向北,据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东.] 3.为了判断一个未知正负极的蓄电池极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图1518所示.用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是( )【导学号:71082028】图1518A.电源M端为正极B.电源N端为正极C.螺线管P端为S极D.螺线管内部磁感应强度方向由P指向QB[小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左,即螺线管P端为N极,Q端为S极,选项C错误;在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极,所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P,选项D错误;根据安培定则可知,在电源外部电流从N 流向M,电源N端为正极,选项A错误,B正确.]4.如图1519所示,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将( )图1519A.相吸引B.相排斥C.保持静止D.边吸引边转动A[把环形电流等效成小磁针,由安培定则知左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极,相互吸引,A正确.]二、非选择题(本题共2小题,共22分)5.(10分)某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究,他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等,他们将上述器材串联,并利用支架把电路中的一根导线竖直放置,在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针.然后闭合开关,观察到小灯泡发光,小磁针发生了偏转.请回答下列问题:(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是________________________________(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”).(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个______________________________________.(3)改变导线的电流方向,则小磁针的偏转方向____________________.小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________.(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转,表明电流能够产生________.(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时,它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向.那么,竖直导线中的电流方向由上向下时,导线周围的小磁针北极的环绕方向是________.(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程.[解析](1)因导线、电流表电阻太小,应在电路中串联一个限流电阻,避免电路发生短路.本电路中小灯泡就是替代限流电阻的.(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,所以小磁针环绕导线形成一个圆圈.(3)改变导线中的电流方向,则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变,因此小磁针偏转方向改变,但仍然是一个圆圈.(4)通电导线附近的小磁针发生偏转,说明电流能够产生磁场.(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关,电流方向改变时其磁感线方向也改变.电流方向由上向下时,导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向.(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程.[答案](1)避免电路发生短路(2)圆圈(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向(6)奥斯特6.(12分)如图1520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的大小.图1520【导学号:71082029】[解析]棒的受力分析图如图所示.由闭合电路欧姆定律有:I=E R+r由安培力公式有:F =BIL由共点力平衡条件有:F sin θ=fF N +F cos θ=mg联立以上各式可解得:f =EBL sin θR +rF N =mg -EBL cos θR +r. [答案] mg -EBL cos θR +r EBL sin θR +r如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。