高中物理 第6章 磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用 第1節(jié) 探究磁場對電流的作用課前預(yù)習(xí)學(xué)案 魯科版選修3-1

第1節(jié)探究磁場對電流的作用課前預(yù)習(xí)情景導(dǎo)入沒有車輪的火車提起火車，人們馬上就想到它巨龍似的車身，飛轉(zhuǎn)著的車輪，風(fēng)馳電掣般在鐵路線上奔馳的雄姿.自從火車誕生以來，雖然它經(jīng)歷了從蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車，到電力機(jī)車幾次重大的改革，但是火車的輪子總還沒能改革掉.由于火車車輪和鐵軌之間存在摩擦，因而限制了火車速度的提高.一般來說，當(dāng)火車的運(yùn)行速度達(dá)到350 km/h時，就再也無法提高了.怎樣才能進(jìn)一步提高火車的運(yùn)行速度呢？從20世紀(jì)60年代起，人們開始研制一種沒有輪子的火車磁懸浮列車.這種列車是利用特殊裝置使鐵軌與列車呈同性磁極.由于同性磁極相互排斥，利用這個排斥力將車身托起，使車懸浮于鐵軌之上約10厘米.另外再利用特殊裝置產(chǎn)生一種能使列車前進(jìn)的牽引力.當(dāng)列車運(yùn)行時，摩擦力就可減小到最小程度，大大提高列車的運(yùn)行速度.圖6-1-1當(dāng)你把兩個大蹄形磁鐵的同名磁極相對然后靠攏時，你的手有何感覺？思考：磁懸浮列車為什么沒有車輪？并能離開軌道飛馳？簡答：磁懸浮列車與軌道都有很強(qiáng)的磁場，利用兩個磁場之間的斥力，可以使列車與軌道之間存在一定的空隙，列車懸浮在軌道之上，減小了阻力，因此沒有車輪，也可以高速行駛.知識預(yù)覽1.磁場對_的作用力叫安培力.答案：電流2.安培力方向：左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并與手掌在一個平面內(nèi).讓磁感線從掌心進(jìn)入，_指向電流的方向，那么，_所指的方向即為通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向；安培力的特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即F垂直于_和_所決定的平面.(注意：B和I可以有任意夾角)答案：四指拇指磁場方向電流方向3.安培力大?。寒?dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_時，安培力最大為FBIL；當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_時，安培力最小為F0；當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向斜交時，安培力介于_和_之間.答案：垂直平行BIL01