2019-2020学年粤教版高中物理选修1-1（课件+教师用书+课时分层作业）：第1章 第5节　奥斯特实验的启示 (3份打包)

第五节　奥斯特实验的启示 学 习 目 标 知 识 脉 络 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．(重点、难点) 3.知道影响安培力大小的因素．(难点) 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．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系． 二、安培力的大小 1．安培力的定义：磁场对通电导体的作用力称为安培力． 2．实验表明，如图所示，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于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于磁场方向的长度越长，通电导体所受的安培力就越大． 三、安培力的方向 安培力的方向：用左手定则来判断，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． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”． (√) (2)电流的磁效应揭示了电和磁的联系． (√) (3)安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关． (×) (4)当电流与磁场平行时，电流不受安培力． (√) (5)当通电直导线垂直于磁感应强度的方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同． (×) (6)已知磁场方向和电流方向，判定安培力的方向用左手；若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手． (×) (7)只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力． (√) [提示]　(3)安培力的大小与磁场中垂直于磁场方向的导体长度有关． (5)安培力方向垂直于磁场方向． (6)已知磁场方向和安培力方向，判定电流方向用左手． 2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(　　) A．磁铁是磁场的唯一来源 B．磁感线是从磁体的北极出发到南极终止 C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向通电螺线管磁场的北极 D．两磁感线空隙处不存在磁场 C　[由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，A错误；由磁感线的特性可知B、D错误；由通电螺线管磁场的分布可知C正确．] 3．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 D　[磁场中某点的磁感应强度的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．] 4．如图所示，其中A、B图已知电流和其所受安培力的方向，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，用“·”表示方向垂直纸面向外) [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斜向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里. 安培定则的应用 1．直线电流的磁场 安培定则：用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向，如图所示． 2．环形电流的磁场 安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向，如图所示． 3．通电螺线管的磁场 安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．也就是说，拇指指向通电螺线管的北极．如图所示． 【例1】　(多选)如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是(　　) A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束 思路点拨：①粒子可能带正电，也可能带负电． ②小磁针的S极向纸内偏转，说明该处磁场方向向外． BC　[小磁针的S极向纸内偏转，说明此处磁场向外，根据安培定则可知电流方向从b向a，选项B、C正确．] 运动的带电粒子的电性、粒子运动方向、磁场方向可以相互判断，只要知道其中任两个量，利用安培定则，可以判断第三个量． 1．如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转(　　) A．沿顺时针方向转动 B．沿逆时针方向转动 C．N极转向纸内，S极转向纸外 D．N极转向纸外，S极转向纸内 C　[由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸