高二地理教案：探究安培力

1、高二地理教案：探究安培力【】鑒于大家對查字典物理網(wǎng)十分關(guān)注 ,小編在此為大家搜集整理了此文高二地理教案：探究安培力 ,供大家參考!本文題目：高二地理教案：探究安培力3.3 探究安培力 學(xué)案(粵教版選修3-1)一、安培力的方向1.磁場對電流的作用力稱為_.2.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)系 ,可以用_定那么來判斷：伸開_手使大拇指跟其余四指_ ,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi) ,把手放入磁場中讓_垂直穿入手心 ,并使伸開的四指指向_的方向 ,那么大拇指所指的方向就是_的方向.二、安培力的大小1.物理學(xué)規(guī)定 ,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向_時(shí) ,通電導(dǎo)線所受安培力F跟_和_的乘積的比值

2、叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度;用B表示 ,那么B=_.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位是_ ,符號是_.其方向?yàn)開 ,是_量.3.如果磁場的某一區(qū)域里 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同 ,這個(gè)區(qū)域的磁場叫做_.4.在勻強(qiáng)磁場中 ,在通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直的情況下 ,電流所受安培力F=_.三、磁通量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的_叫做穿過這個(gè)面的磁通量 ,用表示 ,那么有=_ ,其中S為垂直_方向的面積.2.磁通量的單位是_ ,符號是_.一、安培力的方向問題情境通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道磁場對電流有力的作用 ,為了表彰和紀(jì)念安培在這方面作出的杰出奉獻(xiàn) ,人們把磁場對電流的作用力稱為安培力.1.通電直導(dǎo)線與磁場平行時(shí) ,導(dǎo)線

3、受安培力嗎?2.通過課本實(shí)驗(yàn)與探究得到通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí) ,安培力沿什么方向?安培力的方向與哪些因素有關(guān)?要點(diǎn)提煉_手定那么安培力的方向判斷伸開_ _手 ,使大拇指與其余四個(gè)手指垂直 ,并且都與手掌處在同一個(gè)平面內(nèi);把手放入磁場中讓_垂直穿入掌心 ,并使四指指向電流的方向 ,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向.問題延伸安培定那么又稱_手螺旋定那么 ,是判斷電流產(chǎn)生的磁場方向的;左手定那么是判斷電流在磁場中所受安培力方向的.二、安培力的大小問題情境1.當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)、平行時(shí)、斜交時(shí) ,所受安培力相同嗎?何時(shí)最大?何時(shí)最小?2.本節(jié)中我們只研究什么情況下的安培力

4、的大小?3.回憶描述電場強(qiáng)弱的物理量是什么?它是怎樣定義的?能否用類似的方法來定義一個(gè)描述磁場強(qiáng)弱的物理量?4.類比于勻強(qiáng)電場來描述一下勻強(qiáng)磁場.5.勻強(qiáng)磁場中的安培力的表達(dá)式是怎樣的?要點(diǎn)提煉1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式：B=_ ,單位_ ,此公式的成立條件是_ _.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：_.3.磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感線的關(guān)系：磁感線上_方向都與該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致 ,磁感線的_表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.4.勻強(qiáng)磁場：磁感應(yīng)強(qiáng)度的_和_處處相同的磁場.5.安培力大小的公式表述：(1)當(dāng)B與I垂直時(shí) ,F=_.(2)當(dāng)B與I成角時(shí) ,F=BILsin ,是B與I的夾角.問題延伸圖11.彎曲導(dǎo)線的有效長度L

5、 ,等于連接兩端點(diǎn)直線的長度(如圖1所示);相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端.2.公式F=BILsin 中的Lsin 也可以理解為垂直于磁場方向的有效長度.三、磁通量問題情境1.什么是磁通量?2.為什么要引入磁通量?3.什么是磁通密度?要點(diǎn)提煉1.磁通量的定義式：_ ,適用條件：磁場是勻強(qiáng)磁場 ,且磁場方向與平面_.2.公式理解：在勻強(qiáng)磁場B中 ,假設(shè)磁感線與平面不垂直 ,磁通量可表示為=BS=BScos ,式中Scos 為面積S在垂直于磁感線方向的投影面積 ,是線圈平面與投影面間的夾角.3.在國際單位制中磁通量的單位為_ ,符號是Wb.1Wb=1_ _.4.磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_ ,1T=1

6、_=1_.5.磁通量的另一種定義方式：假設(shè)穿過某一平面的磁感線有條 ,我們就稱穿過這個(gè)平面的磁通量為.即穿過某一平面的磁感線的條數(shù)稱為該面的磁通量.用磁感線條數(shù)定義時(shí) ,面積和磁場不必垂直.問題延伸1.磁通量是標(biāo)量 ,但有正、負(fù) ,如何理解磁通量的正負(fù)?2.假設(shè)有兩個(gè)方向相反的磁場穿過某一面積 ,那么此時(shí)的磁通量應(yīng)如何計(jì)算?例1 在勻強(qiáng)磁場中的P處放一個(gè)長度為L=20 cm ,通電電流I=0.5 A的直導(dǎo)線 ,測得它受到的最大磁場力F=1.0 N ,其方向豎直向上 ,現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走 ,那么P處磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A.0B.10 T ,方向沿豎直方向向上C.0.1 T ,方向沿豎直方向向

7、上D.10 T ,方向肯定不沿豎直方向向上聽課記錄：變式訓(xùn)練1 以下關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中 ,正確的選項(xiàng)是()A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場力的方向B.某處小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 就是該點(diǎn)的磁場方向例2 將長度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中 ,電流與磁場的方向如圖( 1)(4)所示.磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T ,試求出以下各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向.變式訓(xùn)練2 如圖2所示 ,其中A、B圖電流方向及其 所受磁場力的方向

8、,試判斷并在圖中標(biāo)出磁場方向.C、D圖磁場方向及其對電流作用力的方向 ,試判斷電流方向并在圖中標(biāo)出.圖2圖3例3 如圖3所示 ,線圈平面與水平方向夾角=60 ,磁感線豎直向下 ,線圈平面面積S=0.4 m2 ,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6 T ,那么穿過線圈的磁通量為多少?圖4變式訓(xùn)練3 如圖4所示 ,線框面積為S ,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直 ,那么穿過線框平面的磁通量為_.假設(shè)使線框繞OO軸轉(zhuǎn)過60 ,那么穿過線框平面的磁通量為_;假設(shè)從初始位置轉(zhuǎn)過90 ,那么穿過線框平面的磁通量為_;假設(shè)從初始位置轉(zhuǎn)過180 ,那么穿過線框平面的磁通量變化為_.【即學(xué)即練】1.把一小段通

9、電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強(qiáng)磁場中 ,以下圖中能正確反映各量間關(guān)系的是()2.有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 ,以下說法正確的選項(xiàng)是()A.B的方向就是小磁針N極所指方向B.B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致C.B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D.B的方向就是該處磁場的方向3.關(guān)于磁通量 ,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.磁通量不僅有大小而且有方向 ,所以是矢量B.磁通量越大 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.穿過某一面積的磁通量為零 ,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度4.請畫出在圖5所示的甲、乙、丙三種情況下 ,導(dǎo)線受到的 安培力的方向圖5參考答案課前自主學(xué)習(xí)一、1.安培力2.左手 左 垂直

10、 磁感線 電流 通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力二、1.垂直 電流I 導(dǎo)線長度L FIL2.特斯拉 T 該處的磁場方向 矢3.勻強(qiáng)磁場4.BIL三、1.乘積 BS 磁場 2. 韋伯 Wb核心知識(shí)探究一、問題情境1.不受2.安培力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān) ,安培力的方向由左手定那么判定.要點(diǎn)提煉左 左 磁感線問題延伸右二、問題情境1.不同 ,垂直時(shí)最大 ,平行時(shí)最小2.只研究通電導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)的安培力3.電場強(qiáng)度E;采用比值定義法 ,E=Fq;能 磁感應(yīng)強(qiáng)度B ,B=FIL4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同 ,這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場.5.F=BIL要點(diǎn) 提煉1.FIL 特斯拉 導(dǎo)線與磁場方向

11、垂直2.該處磁場的方向(小磁針N極指向)3.每一點(diǎn)的切線 疏密程度4.大小 方向 5.(1)BIL三、問題情境1.(見課本)在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)與磁場方向垂直的平面 ,我們把磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場的平面的面種S的乘積叫穿過這個(gè)面的磁通量.2.在以后研究電磁感應(yīng)等其他電磁現(xiàn)象時(shí) ,常常需要討論穿過某一面積的磁場及它的變化.3.磁通密度是垂 直于磁場方向單位面積上的磁通量.要點(diǎn)提煉1.=BS 垂直 3.韋伯 Tm2 4.S Wbm2 NAm問題延伸1.磁通量也有正、負(fù) ,磁通量的正、負(fù)號并不表示磁通量的方向 ,它的符號僅表示磁感線的貫穿方向.一般來說 ,如果設(shè)磁感線從線圈的某面穿過 ,線圈的磁通量為

12、+ ,那么磁感線的反面穿過線圈的磁通量就為- ,反之亦然.2.穿過這一面積的磁通量應(yīng)為正、負(fù)相互抵消后合磁場的磁通量.解題方法探究例1 D 由公式B=FIL ,把數(shù)值代入可以得到B=10 T ,公式中B是與L垂直的 ,方向肯定不沿豎直方向向上 ,應(yīng)選D.變式訓(xùn)練1 BD例2 (1)0 (2)0.02 N;安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右;(3)0.02 N;安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上;(4)1.73210-2 N ,方向垂直紙面向里.解析 由左手定那么和安培力的計(jì)算公式得：(1)因?qū)Ь€與磁感線平行 ,所以導(dǎo)線所受安培力為零.(2)由左手定那么知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右 ,大小F2=BIL

13、=10.10.2 N=0.02 N.(3)安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上 ,大小F3=BIL=0.02 N.(4)安培力的方向垂直紙面向里 ,大小F4=BILsin 60=1.73210-2 N變式訓(xùn)練2 A圖磁場方向垂直紙面向外;B圖磁場方向在紙面內(nèi)垂直F向下;C、D圖電流方向均垂直于紙面向里.例3 0.12 Wb解析 方法一：把S投影到與B垂直的方向 ,那么=BScos =0.60.4cos 60 Wb=0.12 Wb.方法二：把B分解為平行于線圈平面的分量B和垂直于線圈平面的分量B ,B不穿過線圈 ,且B=Bcos ,那么=BS=Bcos S=0.60.4cos 60 Wb=0.12 Wb.變式訓(xùn)練3 BS 12BS 0 2BS即學(xué)即練1.BC 2.BD3.C 磁通量盡管有正負(fù)之分 ,但卻是標(biāo)量 ,A錯(cuò)誤;磁通量等于平面垂直于磁場時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積的乘積 ,那么同一線圈在同一磁場的同一位置 ,因放置方向不同 ,磁通量不同 ,當(dāng)面與磁場方向平行時(shí) ,磁通量為零 ,故C正確 ,B、D錯(cuò)誤.4.見解析解析 運(yùn)用左手定那么判定安培力的方向時(shí) ,注意圖形的轉(zhuǎn)化