高中物理第三章磁场第三节探究安培力第3课时导学案粤教版选修3-1 10页

第三节 探究安培力（第三课时） 安培力的应用 【自主学习】 一、 学习目标 1. 知道安培力大小计算，安培力方向确定、安培力的应用 2. 过程与方法 分析综合、归纳类比 3. 情感、态度与价值观 理论探究结合实验探究提高综合探究能力 二、 重点难点 1. 安培力的应用、磁电式电表工作原理 2. 左手定则的使用 三、自主学习 电流表的组成及磁场分布 请同学们阅读课文，让学生先看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质 圆柱等构件，了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。 （1）电流表的组成 电流表主要由哪几部分组成的？ 电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。 注意：a．铁芯、线圈和指针是一个整体；b．蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起） 造就辐向磁场；c．观察──铁芯转动时螺旋弹簧会形变。 （2）电流表中磁场分布的特点 问题：电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。 问题：什么是均匀辐向分布呢？ 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么 位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的 圆圈上，各点的磁感应强度 B的大小是相等的。 问题：假如线圈转动，磁铁和铁芯之间的两个边所经过的位置其磁场强弱怎样？ 假如线圈转动，磁极和铁芯之间的两个边所经过的位置其磁场强弱是相同的。 2．电流表的工作原理 引导学生弄清楚以下几点： （1）线圈的转动是怎样产生的? 当电流通过电流表中的线圈时，导线受到安培力的作用，由左手定则可以 判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转 动。 （2）线圈为什么不一直转下去？ 线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。 （3）为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？ 电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈转动的角度就能判 断通过电流的大小。 （4）如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？ 线圈中的电流方向改变时安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。所以， 根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 （5）电流表的刻度为什么是均匀的？ 电流表内部磁场的两极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱。这样，极靴与圆柱间 的磁场都沿半径方向，线圈无论转到哪个位置，它的平面都跟磁感线平行，线圈的受力情况 相同，所以表盘的刻度就是均匀的了。 （6）使用时要特别注意什么？ 磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允 许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。 要测量较大的电流值，就要扩大量程。 第三节 探究安培力（第三课时） 安培力的应用 【课堂检测】 1．关磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的均匀辐向分布的磁场,下列说法中正确的有 A．该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向不同 ( ) B．该磁场的磁感应强度大小不等，方向处处相同 C．该磁场的磁感应强度的大小和方向都不相同 D．线圈所处位置的磁感应强度大小都相等 2.如图所示, 一金属直杆 MN 两端接有导线, 悬挂于线圈上方, MN 与线圈轴线处于竖直平面 内. 为使 MN 垂直纸面向外运动, 可以 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 3．在如图所示电路中，电池均相同，当电键 S 分别置于 a、b 两 处时，导线 MM′与 NN′之间的安培力的大小为 Fa、Fb，可判断这 两段导线( ) A．相互吸引，Fa>Fb B．相互排斥，Fa>Fb C．相互吸引，Fa