高考物理復(fù)習(xí)課件第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述培訓(xùn)資料

1、高考物理復(fù)習(xí)課件第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第8章章第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述1知道磁體的磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)及地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)；2能用磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量來(lái)描述磁場(chǎng)1磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)：一種看不見(jiàn)、摸不著、存在于電流或磁體周?chē)奈镔|(zhì)，它傳遞著磁相互作用(2)基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用(3)磁場(chǎng)的方向：小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向，或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向(4)地球的磁場(chǎng)：地球本身就是一個(gè)大磁體，它的三個(gè)特點(diǎn)是地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近地球的地磁場(chǎng)兩極和地理兩極不重合，形成了磁

2、偏角；地磁場(chǎng)B的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下；在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向均水平2磁感線(1)磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有方向的假想曲線，使曲線上的任意一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，都代表磁場(chǎng)中該點(diǎn)小磁針北極受力的方向(2)磁感線的特點(diǎn)磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極；磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的(3)常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)：在磁體的外部，磁感線從N極射出進(jìn)入

3、S極，在內(nèi)部也有相同條數(shù)的磁感線(圖中未畫(huà)出)與外部磁感線銜接并組成閉合曲線幾種電流周?chē)拇艌?chǎng)分布 (1)圖中的“”號(hào)表示磁場(chǎng)或電流方向垂直紙面向里，“”表示磁場(chǎng)或電流方向垂直紙面向外；小圓圈表示導(dǎo)線橫截面，、 分別表示垂直于紙面向里和向外的電流(2)直線電流的磁場(chǎng)無(wú)磁極，非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱3磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式：B.單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱：特，符號(hào)為T(mén).方向：磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是放在該點(diǎn)的小

4、磁針N極受力方向 垂直穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密，磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線疏(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)定義：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同的磁場(chǎng)；磁感線特點(diǎn)：是一組平行且等間距的直線；存在：a.兩個(gè)相距很近的異名磁極之間，b.通電長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部：如圖所示(3)磁通量定義：磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線條數(shù)，用表示；計(jì)算公式：BS；單位：韋伯，符號(hào)Wb，1 Wb1 Tm2. 磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第110頁(yè))1關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線，下列說(shuō)法中正確的是(B)A磁感線總是從

5、磁體N極出發(fā)到磁體S極終止B磁感線的疏密程度描述了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱C磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)方向與可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針N極所指的方向相同D磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線在該處所受的作用力方向相同解析：磁體內(nèi)部的磁感線從S極出發(fā)到N極，外部從N極到S極，是閉合曲線，A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)方向是小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指方向，C錯(cuò)誤；作用力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向均垂直，D錯(cuò)誤故選B.解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁體或電流及位置決定，引入電流I是便于測(cè)量，與I無(wú)關(guān)，而且要電流垂直于磁場(chǎng)，其中由左手定則可知，F(xiàn)B，正確選項(xiàng)是C.3如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過(guò)彈簧所

6、包圍面積的磁通量將(B)A增大 B減小C不變 D無(wú)法確定如何變化解析：磁體內(nèi)外部磁感線貫穿方向相反且條數(shù)相同，面積增大時(shí)，外部磁感線增加，凈磁感線條數(shù)就相應(yīng)減小，B正確對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解3磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較 (1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流元受力方向垂直(2)電荷在電場(chǎng)中一定受靜電力作用，而電流在磁場(chǎng)中不一定受作用力【例1】 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是()A磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致C在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí)，該點(diǎn)的B值大小為零D在

7、磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大思路點(diǎn)撥：磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只取決于磁場(chǎng)本身，與試探電流元無(wú)關(guān)答案：D.針對(duì)訓(xùn)練11：下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法，正確的是()A通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān)解析：磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定，與通電導(dǎo)線的受力大小及方向都無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤雖然勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處

8、相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，磁場(chǎng)力是不相同的(導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大，與磁場(chǎng)平行時(shí)受磁場(chǎng)力為0)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案：D. 安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加1安培定則的應(yīng)用在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”.原因(電流方向)結(jié)果(磁場(chǎng)方向)直線電流的磁場(chǎng)大拇指四指環(huán)形電流的磁場(chǎng)2.磁場(chǎng)的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解【例2】 三根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，如圖所示現(xiàn)在使每條通電導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則該處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？思

9、路點(diǎn)撥：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，若某點(diǎn)同時(shí)存在多個(gè)磁場(chǎng)，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)由平行四邊形定則求得 (1)磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的，與放入導(dǎo)線的長(zhǎng)度、通過(guò)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的大小、電流的方向及電流受到的力均無(wú)關(guān)，它由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)來(lái)決定(2)若兩個(gè)電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2不在同一直線上時(shí)，則應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行矢量合成，可求得該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.答案：C. 對(duì)磁通量的理解1BS的含義BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為時(shí)，則有BScos .可理解為B(Scos )，即等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積如圖(甲)所示；也可

10、理解為(Bcos )S，即等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積2面積S的含義：S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積如圖(乙)所示，S應(yīng)為線圈面積的一半3多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小4合磁通量求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場(chǎng)共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過(guò)這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量 (1)磁通量是標(biāo)量，其正、負(fù)值僅表示磁感線是正向還是反向穿過(guò)線圈平面(2)同一線圈平面，如果正向穿過(guò)平

11、面的磁感線條數(shù)與反向穿過(guò)平面的條數(shù)一樣多，則0.【例3】 如圖所示，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(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為多少？若使線框繞OO轉(zhuǎn)過(guò)60，則穿過(guò)線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90，則此時(shí)穿過(guò)線框平面的磁通量為多少？思路點(diǎn)撥：(1)明確B與S方向關(guān)系；(2)掌握磁感線正穿和反穿的計(jì)算變式訓(xùn)練31：若線框變?yōu)镹匝的疊加且從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)，穿過(guò)線框平面的磁通量改變了多少？解析：轉(zhuǎn)過(guò)180后的磁通量為4BS，所以|41|2BS，磁通量與線框匝數(shù)無(wú)關(guān)答案：2BS (1)在磁通量BS的公式中，S為垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向上的有效面積，要正確理解、S三者之

12、間的關(guān)系(2)當(dāng)磁場(chǎng)范圍一定時(shí)，線圈面積發(fā)生改變，磁通量也可能不變?nèi)鐖D在空間有磁感線穿過(guò)線圈S，S外沒(méi)有磁場(chǎng)，如S增大，不變(3)磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)號(hào)表示磁感線貫穿平面的方向考點(diǎn)一：用安培定則確定磁場(chǎng)方向或小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向【例1】 (基礎(chǔ)題)如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管C、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，它們的磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，則圖中小磁針的北極N(黑色的一端)指示出磁場(chǎng)方向正確的是()abcdA BC D解析：開(kāi)關(guān)S閉合后，由安培定則可知，直導(dǎo)線AB的磁場(chǎng)的磁感線為逆時(shí)針環(huán)繞(從上方看)，電磁鐵D在d處的磁場(chǎng)水平向右，螺線管C在c處的磁場(chǎng)水平向右，b處的磁場(chǎng)水平向左，再由小磁

13、針N極所指的方向即為該點(diǎn)磁場(chǎng)方向可知，正確答案：C. 判斷磁場(chǎng)方向或小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向通常按以下方法進(jìn)行分析：(1)認(rèn)清小磁針?biāo)幍奈恢?2)根據(jù)已知電流方向，利用安培定則判定小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向(3)由于小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向與所在處磁場(chǎng)方向相同，所以小磁針應(yīng)轉(zhuǎn)到N極所指的方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同為止，在說(shuō)明小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或磁場(chǎng)繞向時(shí)，必須說(shuō)明從什么方向觀察考點(diǎn)二：安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加【例2】 (能力題)如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也

14、為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi)，方向_【測(cè)控導(dǎo)航】 考點(diǎn)題號(hào)1.磁場(chǎng)和磁感線1、2、82.安培定則3、73.磁感應(yīng)強(qiáng)度4、54.磁通量6、91.(2010年泉州模擬)關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說(shuō)法是(D)A磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)作用力的方向C沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱D在磁場(chǎng)強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的作用力可能比在磁場(chǎng)弱的地方受的作用力小解析：磁感線在磁體內(nèi)部從S極到N極，外部從N極到S極，是閉合曲線，A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)的方向與磁場(chǎng)力的方向垂直，B錯(cuò)誤；磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，C錯(cuò)誤；由于磁場(chǎng)

15、力的大小不僅取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流大小，還取決于他們的角度，故D正確2(2010年深圳模擬)如圖所示為某種用來(lái)束縛原子的磁場(chǎng)的磁感線分布情況，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿z軸正方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小的變化最有可能為(C)解析：沿z軸正方向磁感線先疏后密，故B應(yīng)先減小，再增大，C正確3磁鐵放久了，其磁性將變?nèi)?，為了保持其磁性，我們需要給磁鐵充磁，充磁的方式有兩種如圖(甲)是將條形磁鐵穿在通電螺線管中，圖(乙)是將條形磁鐵夾在電磁鐵之間，a、b和c、d接直流電源，下列接線正確的是(B)Aa接電源正極，b接電源負(fù)極，c接電源正極，d接電源負(fù)極Ba接電源正極，b接電源負(fù)極，c接電源負(fù)極，d接電源正極Ca接電源負(fù)

16、極，b接電源正極，c接電源正極，d接電源負(fù)極Da接電源負(fù)極，b接電源正極，c接電源負(fù)極，d接電源正極解析：充磁時(shí)，應(yīng)使外加磁場(chǎng)方向與磁鐵的磁場(chǎng)方向相同，(甲)圖中，因磁鐵在螺線管內(nèi)部，應(yīng)使螺線管內(nèi)部磁感線方向從右向左，由安培定則可判定，a接電源正極，b接電源負(fù)極；(乙)圖中，同理可知，右端為螺線管N極，左端為S極，由安培定則可判定c接電源負(fù)極，d接電源正極，故B對(duì)4如圖所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與通電直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將(A)A逐漸減小 B逐漸增大C保持不變 D不能確定解析：由安培定則知右側(cè)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，向右逐漸減弱，所以磁

17、通量減小，A選項(xiàng)正確5磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則(B)Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小解析：在磁場(chǎng)中，磁感線疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故BaBb，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；同一通電導(dǎo)線如果都垂直放入磁場(chǎng)中，則在a處受力一定比在b處受力小，但如果導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放置，受力均為0，故C、D均錯(cuò)誤6如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為(B)ABR2 BBr2C

18、nBR2 DnBr2解析：磁場(chǎng)區(qū)域的面積為r2，故穿過(guò)線圈的磁通量為Br2，磁通量與匝數(shù)無(wú)關(guān)，B正確7如圖所示，有一束電子正在y軸上向y軸正方向移動(dòng)，則在z軸上某點(diǎn)A處的磁場(chǎng)方向應(yīng)是(B)A沿x軸的正方向B沿x軸的負(fù)方向C沿z軸的正方向D沿z軸的負(fù)方向解析：電荷定向移動(dòng)形成電流，當(dāng)電子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于通以沿y軸負(fù)方向的電流，根據(jù)安培定則可得，在zOy平面內(nèi)的y軸上方，磁場(chǎng)方向是垂直于zOy平面指向x軸的負(fù)方向故只有B正確8關(guān)于能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針在地球表面上靜止時(shí)的指向，下列說(shuō)法中正確的是(C)A在北半球的地球表面上，小磁針N極的指向一定是地理的正北方向B在北半球的地球表面上，小磁針N極的指向一定與水平面平行C在赤道上的小磁針的N極的指向與水平面是平行的D將小磁針從一個(gè)地方挪到不遠(yuǎn)的另一個(gè)地方，兩處小磁針N極的指向是平行的解析：由于地磁場(chǎng)的N極、S極與地理的南極、北極并不完全重合，所以小磁針N極的指向應(yīng)是地磁場(chǎng)的S