高考物理復習課件第一課時磁場及其描述培訓資料

1、高考物理復習課件第一課時磁場及其描述高三物理復習課件（導與練福建）第高三物理復習課件（導與練福建）第8章章第一課時磁場及其描述第一課時磁場及其描述1知道磁體的磁場，電流的磁場及地磁場的分布特點；2能用磁感線、磁感應強度、磁通量來描述磁場1磁場(1)磁場：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的物質(zhì)，它傳遞著磁相互作用(2)基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用(3)磁場的方向：小磁針N極所受磁場力的方向，或小磁針靜止時N極所指的方向(4)地球的磁場：地球本身就是一個大磁體，它的三個特點是地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近地球的地磁場兩極和地理兩極不重合，形成了磁

2、偏角；地磁場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，磁感應強度相等，且方向均水平2磁感線(1)磁感線：在磁場中畫出的一些有方向的假想曲線，使曲線上的任意一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，都代表磁場中該點小磁針北極受力的方向(2)磁感線的特點磁感線是閉合曲線，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的強弱，磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向；磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲?3)常見磁場的磁感線分布條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場：在磁體的外部，磁感線從N極射出進入

3、S極，在內(nèi)部也有相同條數(shù)的磁感線(圖中未畫出)與外部磁感線銜接并組成閉合曲線幾種電流周圍的磁場分布 (1)圖中的“”號表示磁場或電流方向垂直紙面向里，“”表示磁場或電流方向垂直紙面向外；小圓圈表示導線橫截面，、 分別表示垂直于紙面向里和向外的電流(2)直線電流的磁場無磁極，非勻強磁場，距導線越遠處磁場越弱3磁感應強度、磁通量(1)磁感應強度物理意義：磁感應強度B是描述磁場強弱和方向的物理量定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的力F跟電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做磁感應強度定義式：B.單位：特斯拉，簡稱：特，符號為T.方向：磁場中某點B的方向就是該點的磁場方向，也就是放在該點的小

4、磁針N極受力方向 垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度磁感應強度大的地方，磁感線密，磁感應強度小的地方，磁感線疏(2)勻強磁場定義：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，各點的磁感應強度大小、方向都相同的磁場；磁感線特點：是一組平行且等間距的直線；存在：a.兩個相距很近的異名磁極之間，b.通電長直螺線管內(nèi)部：如圖所示(3)磁通量定義：磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線條數(shù)，用表示；計算公式：BS；單位：韋伯，符號Wb，1 Wb1 Tm2. 磁通量是標量，但有正負，其正負代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負 (對應學生用書第110頁)1關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是(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的強弱C磁場中某點磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針N極所指的方向相同D磁場中某處磁感應強度方向與通電導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錯誤；磁場方向是小磁針在該點靜止時N極所指方向，C錯誤；作用力的方向與磁感應強度方向和電流方向均垂直，D錯誤故選B.解析：磁感應強度由磁體或電流及位置決定，引入電流I是便于測量，與I無關(guān)，而且要電流垂直于磁場，其中由左手定則可知，F(xiàn)B，正確選項是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，外部磁感線增加，凈磁感線條數(shù)就相應減小，B正確對磁感應強度的理解3磁感應強度B與電場強度E的比較 (1)電場強度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應強度的方向和電流元受力方向垂直(2)電荷在電場中一定受靜電力作用，而電流在磁場中不一定受作用力【例1】 關(guān)于磁感應強度B，下列說法中正確的是()A磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)B磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致C在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點的B值大小為零D在

7、磁場中磁感線越密集的地方，磁感應強度越大思路點撥：磁場的磁感應強度只取決于磁場本身，與試探電流元無關(guān)答案：D.針對訓練11：下列關(guān)于磁感應強度大小的說法，正確的是()A通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關(guān)解析：磁場中某點磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力大小及方向都無關(guān)，故選項A錯誤，選項D正確通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度的大小有關(guān)，而且與通電導線的取向有關(guān)，故選項B錯誤雖然勻強磁場中磁感應強度處處

8、相等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的(導線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場平行時受磁場力為0)，所以選項C錯誤答案：D. 安培定則的應用和磁場的疊加1安培定則的應用在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因”和“果”.原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流的磁場2.磁場的疊加磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解【例2】 三根平行長直導線，分別垂直地通過一等腰直角三角形的三個頂點，如圖所示現(xiàn)在使每條通電導線在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應強度大小均為B，則該處實際磁感應強度的大小和方向如何？思

9、路點撥：磁感應強度是矢量，若某點同時存在多個磁場，則該點的磁感應強度應由平行四邊形定則求得 (1)磁場中某點的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的，與放入導線的長度、通過導線的電流強度I的大小、電流的方向及電流受到的力均無關(guān)，它由磁場本身的性質(zhì)來決定(2)若兩個電流在某點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B1、B2不在同一直線上時，則應用平行四邊形定則進行矢量合成，可求得該點的磁感應強度B.答案：C. 對磁通量的理解1BS的含義BS只適用于磁感應強度B與面積S垂直的情況當S與垂直于B的平面間的夾角為時，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不一定是某個線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積如圖(乙)所示，S應為線圈面積的一半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)無關(guān)，因為不論線圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(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平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在，當計算穿過這個面的磁通量時，先規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的合磁通量 (1)磁通量是標量，其正、負值僅表示磁感線是正向還是反向穿過線圈平面(2)同一線圈平面，如果正向穿過平

11、面的磁感線條數(shù)與反向穿過平面的條數(shù)一樣多，則0.【例3】 如圖所示，線框面積為S，線框平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為多少？若使線框繞OO轉(zhuǎn)過60，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過90，則此時穿過線框平面的磁通量為多少？思路點撥：(1)明確B與S方向關(guān)系；(2)掌握磁感線正穿和反穿的計算變式訓練31：若線框變?yōu)镹匝的疊加且從初始位置轉(zhuǎn)過180時，穿過線框平面的磁通量改變了多少？解析：轉(zhuǎn)過180后的磁通量為4BS，所以|41|2BS，磁通量與線框匝數(shù)無關(guān)答案：2BS (1)在磁通量BS的公式中，S為垂直于磁感應強度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)當磁場范圍一定時，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線圈S，S外沒有磁場，如S增大，不變(3)磁通量是標量，但有正負，正負號表示磁感線貫穿平面的方向考點一：用安培定則確定磁場方向或小磁針的轉(zhuǎn)動方向【例1】 (基礎(chǔ)題)如圖所示，直導線AB、螺線管C、電磁鐵D三者相距較遠，它們的磁場互不影響，當開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，則圖中小磁針的北極N(黑色的一端)指示出磁場方向正確的是()abcdA BC D解析：開關(guān)S閉合后，由安培定則可知，直導線AB的磁場的磁感線為逆時針環(huán)繞(從上方看)，電磁鐵D在d處的磁場水平向右，螺線管C在c處的磁場水平向右，b處的磁場水平向左，再由小磁

13、針N極所指的方向即為該點磁場方向可知，正確答案：C. 判斷磁場方向或小磁針轉(zhuǎn)動方向通常按以下方法進行分析：(1)認清小磁針所處的位置(2)根據(jù)已知電流方向，利用安培定則判定小磁針所在處的磁場方向(3)由于小磁針的N極所受磁場力的方向與所在處磁場方向相同，所以小磁針應轉(zhuǎn)到N極所指的方向與該點磁場方向相同為止，在說明小磁針的轉(zhuǎn)動方向或磁場繞向時，必須說明從什么方向觀察考點二：安培定則的應用和磁場的疊加【例2】 (能力題)如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，a點在兩導線的中間與兩導線的距離均為r，b點在導線2右側(cè)，與導線2的距離也

14、為r.現(xiàn)測得a點磁感應強度的大小為B，則去掉導線1后，b點的磁感應強度大小為_，方向_【測控導航】 考點題號1.磁場和磁感線1、2、82.安培定則3、73.磁感應強度4、54.磁通量6、91.(2010年泉州模擬)關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法是(D)A磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B磁場的方向就是通電導體在磁場中某點受磁場作用力的方向C沿磁感線方向，磁場逐漸減弱D在磁場強的地方同一通電導體受的作用力可能比在磁場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錯誤；磁場的方向與磁場力的方向垂直，B錯誤；磁感線的疏密表示磁場的強弱，C錯誤；由于磁場

15、力的大小不僅取決于磁感應強度和電流大小，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束縛原子的磁場的磁感線分布情況，以O(shè)點為坐標原點，沿z軸正方向磁感應強度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應先減小，再增大，C正確3磁鐵放久了，其磁性將變?nèi)酰瑸榱吮３制浯判?，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接電源負極，c接電源正極，d接電源負極Ba接電源正極，b接電源負極，c接電源負極，d接電源正極Ca接電源負

16、極，b接電源正極，c接電源正極，d接電源負極Da接電源負極，b接電源正極，c接電源負極，d接電源正極解析：充磁時，應使外加磁場方向與磁鐵的磁場方向相同，(甲)圖中，因磁鐵在螺線管內(nèi)部，應使螺線管內(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接電源負極，d接電源正極，故B對4如圖所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與通電直導線共面，若使線框逐漸遠離(平動)通電導線，則穿過線框的磁通量將(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)磁場垂直于紙面向里，向右逐漸減弱，所以磁

17、通量減小，A選項正確5磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則(B)Aa、b兩處的磁感應強度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應強度的大小不等，BaBbC同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小解析：在磁場中，磁感線疏密表示磁場的強弱，故BaBb，選項B正確，A錯誤；同一通電導線如果都垂直放入磁場中，則在a處受力一定比在b處受力小，但如果導線與磁場平行放置，受力均為0，故C、D均錯誤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)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面若磁感應強度為B，則穿過線圈的磁通量為(B)ABR2 BBr2C

18、nBR2 DnBr2解析：磁場區(qū)域的面積為r2，故穿過線圈的磁通量為Br2，磁通量與匝數(shù)無關(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，則在z軸上某點A處的磁場方向應是(B)A沿x軸的正方向B沿x軸的負方向C沿z軸的正方向D沿z軸的負方向解析：電荷定向移動形成電流，當電子沿y軸正方向運動時，相當于通以沿y軸負方向的電流，根據(jù)安培定則可得，在zOy平面內(nèi)的y軸上方，磁場方向是垂直于zOy平面指向x軸的負方向故只有B正確8關(guān)于能自由轉(zhuǎn)動的小磁針在地球表面上靜止時的指向，下列說法中正確的是(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將小磁針從一個地方挪到不遠的另一個地方，兩處小磁針N極的指向是平行的解析：由于地磁場的N極、S極與地理的南極、北極并不完全重合，所以小磁針N極的指向應是地磁場的S