2019-2020年高中物理 2.2《電流的磁場》學(xué)案 新人教版選修1-1.doc
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2019-2020年高中物理 2.2《電流的磁場》學(xué)案 新人教版選修1-1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解奧斯特、安培等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究對人們認(rèn)識電磁現(xiàn)象所起的重要作用。 2.會(huì)用磁感線描繪直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周圍的磁場。 3.會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周圍的磁場方向。 自主學(xué)習(xí) 【問題1】復(fù)習(xí):當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時(shí),觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么? 問題發(fā)散:小磁針只有放在磁體周圍才會(huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場嗎? 【問題2】 (1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn) 演示實(shí)驗(yàn):將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方,請觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。 提問:觀察到什么現(xiàn)象? 。 進(jìn)一步提問:通過這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢? 師生討論:。 教師指出:以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,即電流的磁場,本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場。 實(shí)驗(yàn)表明: 提問:我們知道,磁場是有方向的,那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關(guān)系呢? 【問題3】重做上面的實(shí)驗(yàn),請觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí),小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。 觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么? 思考:奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的,但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界,這是為什么呢? 合作探究 (2)研究通電螺線管周圍的磁場 奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線,后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場,其中有一種在后來的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場是什么樣的呢?請做下面的實(shí)驗(yàn): 演示實(shí)驗(yàn):在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對比。 【問題4】:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象? 【問題5】采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。 1、作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。 2、判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。教師演示具體的判定方法。 練習(xí):用安培定則判定。 1.在下面如圖圖22—1所示的各圖中畫出導(dǎo)線中通電電流方向或通電導(dǎo)線周圍磁感線的方向或通電螺線管的繞線方向.其中(a)、(b)為平面圖,(c)、(d)為立體圖. 圖22—1 2.一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動(dòng),如圖22—2所示,則電子流產(chǎn)生的磁場在z軸上的點(diǎn)P處的方向是 圖22—2 A.沿y軸正方向 B.沿y軸負(fù)方向 C.沿z軸正方向 D.沿z軸負(fù)方向 圖22—3 3、如圖圖22—3所示,在通有恒定電流的螺線管內(nèi)有一點(diǎn)P,過P點(diǎn)的磁感線方向一定是:() A.從螺線管的N極指向S極; B.放在P點(diǎn)的小磁針S極受力的方向; C.靜止在P點(diǎn)的小磁針N極指的方向; D.在P點(diǎn)放一通電小線圈,磁感線一定垂直于小線圈平面. 課堂檢測 A組 1、首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是() A.安培 B.奧斯特 C.庫侖 D.麥克斯韋 2、關(guān)于磁場和磁感線的描述,下列說法中正確的是() A.磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的方向. B.磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的. C.磁感線是磁場中客觀存在的線. 圖22—4 D.磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā),到南極終止 3、如圖圖22—4所示,環(huán)形導(dǎo)線的A、B處另用導(dǎo)線與直導(dǎo)線ab相連, 圖中標(biāo)出了環(huán)形電流磁場的方向,則C和D接電源正極的是______, 放在ab下方的小磁針的________極轉(zhuǎn)向紙外. 22—5 4、如圖圖22—5所示所在通電螺絲管內(nèi)部中間的小磁針,靜止時(shí)N極指向右端,則電源的c端為________極,螺線管的a端為_________極. 圖22—6 5、如圖圖22—6所示,可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止不動(dòng)時(shí),靠近螺線管的是小磁針 _________極,若將小磁針放到該通電螺線管內(nèi)部,小磁針指向與圖示位置時(shí)的指向相___________(填“同”或“反”). B組 6、正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截,則兩截鐵心將( ) A.互相吸引. B.互相排斥. C.不發(fā)生相互作用. D.無法判斷. 圖22—7 7、如圖22—7,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時(shí),磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是( ) A.向右飛行的正離子. B.向左飛行的正離子. C.向右飛行的負(fù)離子. D.向左飛行的負(fù)離子. 8、如圖圖22—8所示:在一個(gè)平面內(nèi)有六根絕緣的通電導(dǎo)線,電流強(qiáng)度大小相同,1、 圖22—8 2、3、4為面積相等的正方形區(qū)域,其中指向紙面內(nèi)的磁場最強(qiáng)的區(qū)( ) A.1區(qū) B.2區(qū) C.3區(qū) D.4區(qū) 9、有兩根外形基本相同的鐵條,已知其中一根是永磁體,另一根是普通軟鐵,單憑視覺是無法將它們區(qū)分開的.若不用其他任何器材,如何才能把它們區(qū)分開來? 10.小良為了探究電與磁是否有關(guān)系進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),他選擇了干電池、導(dǎo)線、小燈泡、電流表、開關(guān)等器材連好電路,并利用支架把電路中的一根導(dǎo)線豎直放置,并在豎直導(dǎo)線周圍放置多個(gè)小磁針(指南針)。然后,她合上開關(guān)給導(dǎo)線通電,見到小燈泡亮,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 請回答下列問題 (1).在電路中連接小燈泡主要是為了____________________(選填知道電路是否接通過或填避免電路發(fā)生短路)。 (2).通電豎直導(dǎo)線周圍的小磁針環(huán)繞導(dǎo)線形成一個(gè)_________________。 (3).改變導(dǎo)線的電流方向,則小磁針的偏轉(zhuǎn)方向_____________。小磁針環(huán)繞導(dǎo)線形成圖形仍是一個(gè)_________________。 (4).通電豎直導(dǎo)線的小磁針的發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電流能夠產(chǎn)生_________。 (5).如果豎直導(dǎo)線中的電流方向由下自上時(shí),它周圍的小磁針北極的環(huán)繞方向是逆時(shí)針方向,那么,豎直導(dǎo)線中的電流方向由上自下時(shí),導(dǎo)線周圍的小磁針北極的環(huán)繞方向是_______________。 (6).發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥的________________。 學(xué)有所得 【自主學(xué)習(xí)】問題1: 觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 問題2:觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置. 師生討論:通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍也存在著磁場 實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場。 問題3:(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí),小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明電流的磁場方向也發(fā)生變化。) 思考:因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。 【合作探究】 問題4: 1、通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。 2、通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。 問題5:練習(xí):1 2.A 3.CD 【課堂檢測】1.B 2.AB 3.C端,N極 4.正極,S極 5.N極,同 6.A 7.BC 8.D 9.用手拿一根鐵條,用它的一端接近另一根鐵條的中部,如果吸引力較強(qiáng),則手拿的一根為永久磁體,如吸力較弱則手拿的一根為軟鐵棒. 10.(1)避免電路發(fā)生短路 (2).圓圈 (3).發(fā)生改變;圓圈 (4). 磁場(5).順時(shí)針方向 (6).奧斯特)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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