2019_2020學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)第14章第5節(jié)磁吃通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力考點(diǎn)手冊(cè)新版北師大版20200525322

1、第五節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力知識(shí)點(diǎn)一磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用及左手定則精練版p171磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用(1)實(shí)驗(yàn)探究：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用提出問(wèn)題：電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)磁體有力的作用，那么磁場(chǎng)對(duì)電流是否會(huì)有力的作用呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃：取兩根光滑的金屬桿，組成一個(gè)金屬軌道，將它放入磁場(chǎng)中。再取一根直導(dǎo)線(xiàn)ab，放在金屬軌道上，通電后觀(guān)察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、金屬軌道、直導(dǎo)線(xiàn)、蹄形磁鐵、滑動(dòng)變阻器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將所需器材按如圖所示的電路連接好；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將直導(dǎo)線(xiàn)ab橫放在金屬軌道上，觀(guān)察直導(dǎo)線(xiàn)是否運(yùn)動(dòng)；閉合開(kāi)關(guān)，觀(guān)察直導(dǎo)線(xiàn)是否運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如何；保持磁場(chǎng)方向不變，改變電流的方向，觀(guān)察直

2、導(dǎo)線(xiàn)是否運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如何；保持電流方向不變，改變磁場(chǎng)的方向，觀(guān)察直導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況；同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，觀(guān)察直導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：電流方向無(wú)abbabaab磁場(chǎng)方向上下上下上下下上下上直導(dǎo)線(xiàn)ab運(yùn)動(dòng)情況不動(dòng)向左移動(dòng)向右移動(dòng)向左移動(dòng)向右移動(dòng)交流論證：通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線(xiàn)ab中無(wú)電流時(shí)，沒(méi)有受到力的作用；有電流時(shí)，受到了力的作用，并且力的方向隨著電流方向或磁場(chǎng)方向的改變而改變。探究歸納：通電直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用，力的方向跟導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向與原來(lái)相反時(shí)，力的方向也與原來(lái)相反；當(dāng)電流方向和磁場(chǎng)方向都與原來(lái)相反時(shí)，力的方向不變。溫馨提示：

3、(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意控制變量法的使用，在研究力的方向與電流方向的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制磁場(chǎng)方向不變；在研究力的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電流方向不變。(2)盡量選用輕質(zhì)、光滑的直導(dǎo)線(xiàn)，減小導(dǎo)線(xiàn)與金屬軌道間的摩擦，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。(2)正確理解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用由前面的學(xué)習(xí)我們知道，磁鐵周?chē)写艌?chǎng)，當(dāng)一個(gè)磁鐵跟另一個(gè)磁鐵靠近時(shí)，它們之間發(fā)生力的作用，這種力的作用實(shí)際上是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)，所以磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力，也是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用是“力”而不是“運(yùn)動(dòng)”，也就是說(shuō)，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力作用，但不一定會(huì)運(yùn)動(dòng)。通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中因受力而運(yùn)動(dòng)時(shí)，消耗了

4、電能，轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。(3)改變通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力大小的方法：利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流大?。粨Q用磁性較強(qiáng)的磁鐵增強(qiáng)磁場(chǎng)。例1如圖所示，用兩根橡皮筋懸掛的均勻金屬棒ab水平處于磁場(chǎng)中。當(dāng)棒中通以由a向b的電流時(shí)，金屬棒靜止，橡皮筋剛好處于松弛狀態(tài)(導(dǎo)線(xiàn)對(duì)金屬棒的作用力忽略不計(jì))，此時(shí)金屬棒受到的磁場(chǎng)力方向?yàn)開(kāi)。若要使橡皮筋處于拉伸狀態(tài)，在沒(méi)有人為對(duì)棒施力的條件下，請(qǐng)?zhí)岢鲆豁?xiàng)可行的措施：_。解析：橡皮筋剛好松弛時(shí)，金屬棒靜止，受力平衡，即受到的磁場(chǎng)力方向與重力方向相反，受到重力的方向豎直向下，所以受到磁場(chǎng)力的方向豎直向上；要使橡皮筋處于拉伸狀態(tài)，則需要豎直向上的磁場(chǎng)力減小或反向，使磁場(chǎng)力減

5、小的方法有減小電流或減弱磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)力反向的方法有使電流方向反向或磁場(chǎng)方向反向。答案：豎直向上使電流反向(或使磁場(chǎng)反向、減小電流、減弱磁場(chǎng)等)2左手定則在判斷通電螺線(xiàn)管的磁極時(shí)，我們用到的是右手螺旋定則，在判斷電流在磁場(chǎng)中的受力方向時(shí)，我們用左手定則，如圖所示。方法：伸開(kāi)左手，使大拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，使四指指向電流方向。這時(shí)，拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力的方向。這種方法稱(chēng)為左手定則。溫馨提示：左手定則和右手螺旋定則一定要區(qū)分開(kāi)，左手定則是判斷通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向的，而右手螺旋定則是判斷螺線(xiàn)管(或電磁鐵)磁極的。利用左手定則還可以判斷磁

6、感線(xiàn)方向和電流方向。例2如圖1所示，在磁場(chǎng)中，閉合電路的一部分導(dǎo)體通以垂直紙面向里的電流，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向如圖中箭頭所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出磁體的n、s極。(“”表示導(dǎo)體橫截面中電流方向垂直紙面向里)解析：根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向、電流方向和導(dǎo)體的受力方向，只要知道其中兩個(gè)方向就可以判斷第三個(gè)方向。題中已知電流方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向(即受力方向)，可將左手伸出，四指指向電流方向，拇指與四指垂直，并指向?qū)w受力方向(即運(yùn)動(dòng)方向)，這時(shí)手心應(yīng)對(duì)著磁感線(xiàn)，并與磁感線(xiàn)垂直，磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，由磁感線(xiàn)方向可以判斷出磁體的上部為s極，下部為n極。答案：如圖2所示。知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)圈式揚(yáng)聲器精練版p171動(dòng)圈式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)收

7、音機(jī)、電視機(jī)和其他音響設(shè)備中都裝有各種各樣的揚(yáng)聲器(喇叭)，如圖所示，主要由固定的永磁體、線(xiàn)圈(音圈)和錐形紙盆構(gòu)成。2工作原理：當(dāng)音圈中通過(guò)某方向電流時(shí)，音圈受到磁場(chǎng)的作用力而運(yùn)動(dòng)；當(dāng)音圈中通過(guò)相反方向的電流時(shí)，音圈受到磁場(chǎng)的作用力而反方向運(yùn)動(dòng)，由于揚(yáng)聲器工作時(shí)通過(guò)音圈的電流是交變電流，它的方向和大小在反復(fù)變化的，所以音圈就會(huì)前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。實(shí)際上揚(yáng)聲器是把電信號(hào)(強(qiáng)弱變化的電流)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)(機(jī)械振動(dòng))的一種裝置。3能量轉(zhuǎn)化：動(dòng)圈式揚(yáng)聲器工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4磁體在揚(yáng)聲器中的作用磁體在揚(yáng)聲器中起提供磁場(chǎng)的作用，當(dāng)音圈中通入的電流方向不同時(shí)

8、，通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)和永磁體發(fā)生吸引或排斥現(xiàn)象。音圈在磁場(chǎng)中就會(huì)前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)聲。溫馨提示：(1)音圈內(nèi)是永磁體，不是軟鐵棒。(2)音圈中電流方向和大小是變化的，若不變化，揚(yáng)聲器就不會(huì)連續(xù)發(fā)聲。5耳機(jī)頭戴的大耳機(jī)和小巧的耳塞機(jī)，也都是動(dòng)圈式的，構(gòu)造和原理與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器相同，只是把大紙盆換成了小的音膜，由音膜振動(dòng)發(fā)聲。例3(多選)關(guān)于動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，下列說(shuō)法中正確的是()a動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的音圈中有強(qiáng)電流通過(guò)時(shí)才會(huì)發(fā)聲b動(dòng)圈式揚(yáng)聲器工作時(shí)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能c動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的工作原理是通電音圈在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)d動(dòng)圈式揚(yáng)聲器工作時(shí)音圈中通過(guò)的電流一定是交變電流解析：動(dòng)圈

9、式揚(yáng)聲器在工作時(shí)通過(guò)音圈的電流并不大，電流過(guò)大會(huì)燒壞音圈，所以a選項(xiàng)錯(cuò)誤。音圈振動(dòng)帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)聲，這一過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，所以b選項(xiàng)錯(cuò)誤。動(dòng)圈式揚(yáng)聲器之所以能工作，是因?yàn)橥娨羧υ诖艌?chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，揚(yáng)聲器工作時(shí)，通過(guò)音圈中的電流是反復(fù)變化的，是交變電流，故c、d選項(xiàng)正確。答案：cd易錯(cuò)點(diǎn)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中是否受到力的作用認(rèn)識(shí)不夠而致錯(cuò)通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用，但并不是任何情況下都會(huì)受到力的作用，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中電流方向與磁感線(xiàn)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)就不會(huì)受磁場(chǎng)力的作用。例4如圖中通電導(dǎo)線(xiàn)受到磁場(chǎng)力的情況正確的是()解析：通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用是有條件的，即導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向與磁感線(xiàn)的方向不能平行，否則通電導(dǎo)線(xiàn)就不會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用。a圖中磁感線(xiàn)垂直紙