高二物理教学计划怎么写?(18)


在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素
【分组实验】 启发学生学会应用控制变量法 。
(1)保持导线通电部分的长度不变 , 改变电流的大小 。
结论:通电导线长度一定时 , 电流越大 , 导线所受磁场力就越大 。
(2)保持电流不变 , 改变导线通电部分的长度 。
结论:电流一定时 , 通电导线越长 , 磁场力越大 。
(3)部分学生实验器材有电磁铁 , 可通过改变电流改变磁场强弱 , 探究磁场对电流的作用力跟磁场强弱的关系 。
通电导线长度一定 , 电流不变时 , 磁场越强 , 磁场对电流的作用力越大 。
上面的结论都是学生在上述实验装置 , 也就是导线跟磁场垂直时 , 实验操作得出的结论 。师生可共同演示导线跟磁场平行时 , 导线受力情况 。
【演示】
磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系 。
结论:导线跟磁场垂直时 , 磁场对电流的作用力最大 , 导线跟磁场平行时 , 磁场对电流没有作用力 。
[事件4]
教学任务:用DIS演示实验理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系 。师生活动:
通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究
用DIS演示实验研究通电导线与磁场方向垂直时受力大小与电流大小的定量关系 。如图所示的装置保持通电导线框的位置不变 , 用力传感器测量所需拉力F(等于电流所受磁场作用力大小)的大小 , 拉力与电流所受磁场力为平衡力 。用电流传感器测量线框中的电流 。
(1)保持L不变 , 改变I四次 , 测定相应的四个力F , 利用图象得到F∝I 。
(2)保持I不变 , 用三个相同的蹄形磁铁逐次并放 , 以改变受力部分导线的长度 , 测定相应的三个力F , 得到F∝L 。
同一块磁铁
保持I不变
实验注意事项:
(1)矩形线圈保持竖直;
(2)两个相同的蹄形磁铁并放时要有一定的间隔;
(3)每次测量时矩形线圈相对磁铁的位置保持不变 。
精确的实验表明 , 通电导线在磁场中受到的磁场力的大小 , 既与导线的长度L成正比 , 与导线中的电流I也成正比 , 即与I和L的乘积成正比 , 用公式表示为F∝IL , 引入比例系数B , 写成等式为:F=BIL 。
问题:B有何物理意义呢?在不同的蹄形磁铁的磁场中重复上面的实验 。
结论:
(1)在同一磁场中 , 不管I、L如何改变 , 比值B总是不变的 。
(2)I、L不变 , 但在不同的磁场中 , 比值B是不同的 。(3)B是由磁场本身决定的 , 在电流I、导线长度L相同的情况下 , 电流所受的磁场力越大 , 比值B越大 , 表示磁场越强 。