【物理】第一課時(shí)：描述磁場(chǎng)的基本物理量安培力ppt課件

1、：t./ ；:；2一、磁場(chǎng)根本概念一、磁場(chǎng)根本概念1 1、磁場(chǎng)由什么產(chǎn)生？、磁場(chǎng)由什么產(chǎn)生？磁體、電流、變化的電場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)電荷2 2、磁場(chǎng)的根本性質(zhì)是什么？、磁場(chǎng)的根本性質(zhì)是什么？對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用磁體與電流的作用磁體與電流的作用電流與電流的作用電流與電流的作用磁體與磁體的作用磁體與磁體的作用3 3、最早提示磁景象的電本質(zhì)的科學(xué)家是誰？它提出、最早提示磁景象的電本質(zhì)的科學(xué)家是誰？它提出了什么假說？了什么假說？為什么有的物體無磁性，有的物為什么有的物體無磁性，有的物體有磁性？體有磁性？如以下圖，小鐵釘被吸向右側(cè)，而如以下圖，小鐵釘被吸向右側(cè)，而加熱后卻吸不住了，為什么

2、？加熱后卻吸不住了，為什么？安培安培安培分子電流假說:在原子分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極.4 4、最早發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)的科學(xué)家是誰？、最早發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)的科學(xué)家是誰？奧斯特奧斯特思索：在奧斯特實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，要思索：在奧斯特實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，要使小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線的放置方向應(yīng)使小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線的放置方向應(yīng)留意什么？留意什么？PQ二、磁場(chǎng)描畫二、磁場(chǎng)描畫( (定性定性) )1、磁場(chǎng)的方向是如何規(guī)定的？、磁場(chǎng)的方向是如何規(guī)定的？BPBQ2、磁場(chǎng)的籠統(tǒng)化表示、磁場(chǎng)的籠統(tǒng)化表示-磁感線磁

3、感線特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、疏密表示、疏密表示.切線方向表示切線方向表示.2、閉合，磁體外、閉合，磁體外.磁體內(nèi)磁體內(nèi).3、非實(shí)踐存在、非實(shí)踐存在4、不相交、不相切、不相交、不相切NS根據(jù)安培假說的思想，以為磁場(chǎng)是由于電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，這種思想對(duì)于地磁場(chǎng)也適用，而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對(duì)于地球定向挪動(dòng)的電荷，那么由此判別，地球應(yīng)該 A.帶負(fù)電 B.帶正電 C.不帶電 D.無法確定思索思索A安培定那么：判別電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的法那么安培定那么：判別電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的法那么兩種不同方式兩種不同方式從前向后看？從前向后看？從下向上看？從下向上看？從前向后看剖面圖？從前向后看剖面圖？從左向右看？從左向右看？從前向后看？

4、從前向后看？從上向下看？從上向下看？立體圖立體圖平面圖平面圖畫畫想象想象根本技藝：根本技藝：例例1：如下圖，兩根垂直紙面平行放置的直導(dǎo)線：如下圖，兩根垂直紙面平行放置的直導(dǎo)線A、C由通有等大電流在紙面上距由通有等大電流在紙面上距A、C等遠(yuǎn)處有一點(diǎn)等遠(yuǎn)處有一點(diǎn)P假設(shè)假設(shè)P點(diǎn)磁場(chǎng)方向程度向左，那么導(dǎo)線點(diǎn)磁場(chǎng)方向程度向左，那么導(dǎo)線A、C中的中的電流方向是如下哪種說法？電流方向是如下哪種說法？AA中向紙里，中向紙里，C中向紙外中向紙外BA中向紙外，中向紙外，C中向紙里中向紙里CA、C中均向紙外中均向紙外DA、C中均向紙里中均向紙里例例2：abcdA三、磁場(chǎng)的描畫定量三、磁場(chǎng)的描畫定量定義：定義：一小段

5、通電直導(dǎo)線，垂一小段通電直導(dǎo)線，垂直磁感線放在磁場(chǎng)某處時(shí)，直磁感線放在磁場(chǎng)某處時(shí)，遭到的安培力遭到的安培力F與與IL的比值稱的比值稱為該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。FBIL1、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向：方向： 磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向2、磁通量、磁通量1定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫穿過這個(gè)面積的磁通量。2定義式：=BS3對(duì)此定義式的了解：a 、適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)；b 、B和S垂直；xyz30cm40cmabcde30cmfB=2T例3、如下圖，兩個(gè)同心圓線圈a 、b在同一平面內(nèi)，半徑Rab B、 a = b C、 ab D、無法確定NSab留意1磁通量等于穿過平面的磁感線的凈

6、條數(shù)； 2留意區(qū)分S是磁局面積還是回路面積。A四、安培力四、安培力-磁場(chǎng)通電導(dǎo)線的作用磁場(chǎng)通電導(dǎo)線的作用1、方向：左手定那么、方向：左手定那么2、大小、大小當(dāng)當(dāng)BL時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)BL時(shí)時(shí)3、適用條件、適用條件?F=BILF=0勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，或L很小，并且LB F=BILsin例例4：以下三圖都是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情景。：以下三圖都是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情景。如今給定的一些平面圖中，知兩個(gè)量的方向，請(qǐng)他們?nèi)缃窠o定的一些平面圖中，知兩個(gè)量的方向，請(qǐng)他們判別第三個(gè)量的方向。判別第三個(gè)量的方向。I例例5：如下圖，條形磁鐵放在程度桌面上，它的正中央：如下圖，條形磁鐵放在程度桌面上，它的正中央上方固定一長直

7、導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直給電線通以上方固定一長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直給電線通以垂直紙面向外的電流，那么垂直紙面向外的電流，那么A、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，要受桌面摩擦力作用、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，要受桌面摩擦力作用B、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，不受桌面摩擦力作用、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，不受桌面摩擦力作用C、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，要受桌面摩擦力作用、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，要受桌面摩擦力作用D、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面摩擦力作用、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面摩擦力作用INS練習(xí)1、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如下圖，但相隔一個(gè)小間隔，其中一條AB是固定的，另一條CD能自在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD導(dǎo)線將

8、 A、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接近導(dǎo)線ABB、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)分開導(dǎo)線ABC、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)分開導(dǎo)線ABD、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接近導(dǎo)線ABABCDIIA2、一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動(dòng)，如下圖，那么電子流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在z軸上的點(diǎn)P處的方向是 A.沿y軸正方向B.沿y軸負(fù)方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負(fù)方向例例6：假設(shè)與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等：假設(shè)與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流遭到的安培力邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流遭到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？怎樣求？大小多少？方向怎樣？與地磁場(chǎng)有關(guān)的電磁景象問題與地磁場(chǎng)有關(guān)的電磁景象

9、問題1、知北京地域地磁場(chǎng)的程度分量為3.0105T.假設(shè)北京市一高層建筑安裝了高100m的金屬桿作為避雷針，在某次雷雨天氣中，某一時(shí)辰的向下的放電電流為105A，此時(shí)金屬桿所受培力的方向和大小如何？ 指向東方 300N 2、在地球赤道上空有一小磁針處于程度靜止形狀，忽然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知 A.一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極接近小磁針B.一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極接近小磁針C.能夠是小磁針正上方有電子流自南向北程度經(jīng)過D.能夠是小磁針正上方有電子流自北向南程度經(jīng)過C例例:如下圖，如下圖，MN、PQ為平行光滑導(dǎo)軌，其電阻忽略為平行光滑導(dǎo)軌，其電阻忽略不計(jì)，與地

10、面成不計(jì)，與地面成30角固定角固定NQ間接一電阻間接一電阻R=1.0，MP端與電池組和開關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)端與電池組和開關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=1.0，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)將一條質(zhì)量磁場(chǎng)現(xiàn)將一條質(zhì)量m=40g，電阻，電阻R=1.0的金屬導(dǎo)線的金屬導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并堅(jiān)持導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并堅(jiān)持導(dǎo)線ab程度知導(dǎo)軌間距程度知導(dǎo)軌間距L=0.1m，當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S接通后導(dǎo)線接通后導(dǎo)線ab恰靜止不動(dòng)恰靜止不動(dòng)試計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。辉囉?jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；BBILFNmg例例:一根通有電流一根通有電流I1的長直導(dǎo)線的長直導(dǎo)線OO豎

11、直放置，另有一豎直放置，另有一矩形導(dǎo)線框矩形導(dǎo)線框abcd的平面放在豎直平面內(nèi)，通有如下圖的平面放在豎直平面內(nèi)，通有如下圖的電流的電流I2，OO到到abcd平面的間隔為平面的間隔為4r，邊長，邊長ab=cd=5r，ad=bc=6r，且，且ab和和cd兩邊所處的磁感強(qiáng)度兩邊所處的磁感強(qiáng)度大小均為大小均為B由由I1產(chǎn)生，求產(chǎn)生，求ab和和cd所受安培力的大小所受安培力的大小和方向。和方向。4r5r6rI1I2abcdabdc4r6rF在處理詳細(xì)問題中，應(yīng)掌握根本的解題方在處理詳細(xì)問題中，應(yīng)掌握根本的解題方法：建模法：建模畫平面圖畫平面圖受力分析受力分析運(yùn)用運(yùn)用物理規(guī)律和物理量間的關(guān)系列方程物理規(guī)律

12、和物理量間的關(guān)系列方程得出結(jié)得出結(jié)果果磁電式電流表的原理磁電式電流表的原理如下圖，磁電式電流表中的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的，如下圖，磁電式電流表中的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的，線圈兩側(cè)所在位置的磁感強(qiáng)度線圈兩側(cè)所在位置的磁感強(qiáng)度B=0.002T，線圈是邊長，線圈是邊長a=1cm的正方形，共的正方形，共N=100匝線圈每偏轉(zhuǎn)匝線圈每偏轉(zhuǎn)1，線圈需，線圈需產(chǎn)生力矩為產(chǎn)生力矩為M0=2.510-8Nm求：求：(1)當(dāng)線圈中電流為當(dāng)線圈中電流為0.6毫安時(shí)，指針將轉(zhuǎn)過多少度毫安時(shí)，指針將轉(zhuǎn)過多少度?(2)假設(shè)指針的最大偏轉(zhuǎn)角為假設(shè)指針的最大偏轉(zhuǎn)角為120，那么這只電流計(jì)量，那么這只電流計(jì)量程是多少程是多少?

13、(3)當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角為當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角為40角時(shí)，通入線圈的電角時(shí)，通入線圈的電流多大流多大?B【1】如下圖，固定螺線管】如下圖，固定螺線管M右側(cè)有一正方形線框右側(cè)有一正方形線框abcd，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)?，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)閍bcd，當(dāng)閉合，當(dāng)閉合開關(guān)開關(guān)S后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為Aab向外，向外，cd向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏靠攏Bab向里，向里，cd向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離MCad向外，向外，bc向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏靠攏Dad向里，向里，bc向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離M針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練A【2】如下圖，等腰三角形金屬線框】如下圖，等腰三角形

14、金屬線框ACD放在光滑程放在光滑程度面上，該區(qū)域存在磁感強(qiáng)度度面上，該區(qū)域存在磁感強(qiáng)度B=T、方向豎直向上、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知，DA=DC=lm，A=C=30，假設(shè)，假設(shè)線框中通以線框中通以I=1A的電流，那么的電流，那么DA、DC兩邊所受合力兩邊所受合力大小為大小為_N，方向?yàn)?，方向?yàn)開，整個(gè)線框所受合力為，整個(gè)線框所受合力為_N3【3】如下圖，】如下圖，A和和B中一個(gè)是電源，另一個(gè)是用電中一個(gè)是電源，另一個(gè)是用電器當(dāng)用兩導(dǎo)線銜接起來用電器任務(wù)時(shí)，其中器當(dāng)用兩導(dǎo)線銜接起來用電器任務(wù)時(shí)，其中a、b位位于同一程度面上，用一個(gè)小磁針放在于同一程度面上，用一個(gè)小磁針放在a點(diǎn)下

15、方，磁針點(diǎn)下方，磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，用電壓表測(cè)定極向紙外偏轉(zhuǎn)，用電壓表測(cè)定a與與b間的電壓，發(fā)現(xiàn)間的電壓，發(fā)現(xiàn)a點(diǎn)點(diǎn)電勢(shì)比電勢(shì)比b點(diǎn)高，由此可判別出電源是點(diǎn)高，由此可判別出電源是_B【4】如下圖，質(zhì)量為m的銅棒搭在U形導(dǎo)線框右端，棒長和框?qū)捑鶠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。電鍵閉合后，在磁場(chǎng)力作用下銅棒被平拋出去，下落h后的程度位移為s。求閉合電鍵后經(jīng)過銅棒的電荷量Q。BhshgBLmsQ2【5】如下圖是一個(gè)可以用來丈量磁感應(yīng)強(qiáng)度的安裝：一長方體絕緣容器內(nèi)部高為L，厚為d，左右兩管等高處裝有兩根完全一樣的開口向上的管子a、b，上、下兩側(cè)裝有電極C正極和D負(fù)極并經(jīng)開關(guān)S與電源銜接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為；將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度一樣，開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差。假設(shè)當(dāng)開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差為h，電路中電流表的讀數(shù)為I，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。AabACDSIghdB.【6】安培秤如下圖，它的一臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，線圈共有N匝，它的下部懸在均勻磁場(chǎng)B內(nèi)，下邊一段長為L，它與B垂直。