2018-2019学年粤教版物理选修1-1课件：1.5奥斯特实验的启示

一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
1.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所 示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域 内方向是一致且向里的 ( ) A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ 解析:根据安培定则可得水平向左的直线电流产生的磁场在区域 Ⅰ和区域Ⅱ是垂直纸面向里的,竖直向上的直线电流产生的磁场在 区域Ⅰ和区域Ⅳ是向里的.所以都向里的只有区域Ⅰ,选项A正确. 答案:A
二
知识精要
典题例解
迁移应用
1.在图中标出了磁场的方向,通电直导线中电流I的方向,以及通 电直导线所受安培力F的方向.其中正确的是( )
解析:由左手定则可知A中安培力的方向应该向下,所以A错.B中 电流方向与磁场方向平行,通电导线不受安培力,所以B错.C正确.D 中的安培力的方向应该垂直纸面向外,所以D错. 答案:C
目标导航
预习导引
一
二
一、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. 预习交流1
如图所示,小磁针为什么会发生偏转呢? 答案:电流在其周围的空间产生磁场,磁场对放在其中的小磁针有 力的作用,使小磁针发生偏转.
目标导航
预习导引
一
二
二、安培与安培力 法国物理学家安培对电流与磁场的相互作用进行了深入的研究. 他发现两根通电导体间存在着作用力.由于安培在电磁学上的贡献, 人们把磁场对通电导体的作用力称为安培力.通过深入研究,安培 得到两个结论:一是与安培力方向有关的规律,伸开左手,使拇指与 四指在垂直并跟四指在一个平面内,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.二是与安培力大小有关的规律,磁场越强,通电导体中电流越大, 通电导体在磁场中的有效长度越大,通电导体所受安培力越大.
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
二、安培力 1.通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力. 2.安培力的大小:实验表明磁场越强,通电导体中的电流越大,通 电导体在磁场中的长度越长,通电导体所受的安培力越大.
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
3.安培力的方向:既跟磁场方向有关,又跟电流方向有关,可用左 手定则来判断. 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 在同一个平面内.让磁感线从掌心穿入,并使四指指向电流的方向, 这时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.(如图所示)
第五节 奥斯特实验的启示
目标导航
预习导引
学习目标
重点难点
1.了解奥斯特、安培等科学家的实验研究 对人们认识电磁现象所起的重要作用. 2.知道什么是安培力.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. 3.会用公式 F=BIL 进行安培力的简单计 算. 重点:安培力的计算和方向判断. 难点:左手定则的应用.
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
解析:奥斯特所做的这个实验揭示了电和磁的联系,为了纪念奥 斯特,后人称这个实验为奥斯特实验.实验的现象是当导线中通以 南北方向的电流时,小磁针会发生偏转,这说明导体对小磁针产生 磁场力的作用,也就说明电流的周围存在磁场,这个现象称为电流 的磁效应. 答案:奥斯特 磁场 磁效应
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
2.试画出图中导线的电流方向或磁场方向.
解析:由左手定则可知(a)图中电流的方向垂直纸面向外,(b)图中 磁场的方向竖直向上. 答案:如下图所示:
案例探究
方法规律
做好奥斯特实验的方法攻略 在做“奥斯特实验”时,下列操作现象最明显的是( 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
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
【例2】 画出图中安培力的方向.
解析:题中所给的都是电流方向与磁场方向垂直的情况.由左手 定则可得(a)图中安培力的方向水平向左,(b)图中安培力的方向水 平向右,(c)图中安培力的方向垂直于导线斜向右下方(如下图所示).
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
答案:如图所示:
一
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
2.1820年,有一次,奥斯特在大学讲课,他在结束时把连接电池的 导线放在一个和小磁针平行的位置上,磁针立即产生了一种不可思 议的现象,就是这个现象揭示了电和磁的联系,后人称这个实验为 实验. 将一根与电源、开关相连接的直导线用支架架高,沿南北方向水 平放置.将小磁针平百度文库地放在直导线的上方和下方,观察到通电时 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了磁场 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 .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,这个现象称为电流的 .
)
解析:磁针仅在地磁场的作用下静止时指向南北方向,只有将导 线沿南北方向放置在小磁针的正上方,通电时,磁针发生明显的偏 转,才能说明是由于南北方向放置的导线中的电流产生的磁场引起 的,故正确选项为C. 答案:C
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
一、奥斯特的发现 1.奥斯特发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场. 2.由教科书第16页的图1-5-2我们可以看出:当导线中通以竖直向 下的电流时,小磁针的N极指向呈顺时针排列;当导线中通以竖直向 上的电流时,小磁针的N极指向呈逆时针排列.这种排列正好符合安 培定则. 3.通电直导线周围的磁场的判定方法:用右手握住直导线,让伸直 的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是 磁感线的环绕方向.
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
4.三种常用的直线电流磁场的特点及不同画法比较. 磁感线为同心圆,非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱,画法如图 所示.
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
【例1】 如图所示,垂直纸面向外的直线电流周围的磁场,其磁感 线分布和方向哪个是正确的( )
解析:由安培定则可知,垂直纸面向里的直线电流的磁场方向为 顺时针方向,D项错误;垂直纸面向外的直线电流的磁场方向为逆时 针方向,B项错误;又因为离直线电流越远的地方磁场越弱,磁感线 越稀疏,A项正确,C项错误. 答案:A