《金新學(xué)案》安徽省高三物理一輪 第8章 磁場 第一講精品課件

第八章磁場電流的磁場Ⅰ磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁感線．地磁場Ⅱ磁性材料．分子電流假說Ⅰ磁場對通電直導(dǎo)線的作用．安培力．左手定則.

Ⅱ磁電式電表原理Ⅰ磁場對運(yùn)動電荷的作用，洛倫茲力．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動Ⅱ質(zhì)譜儀和回旋加速器Ⅰ說明：①安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形．②洛倫茲力的計算只限于速度與磁場方向垂直的情形．第一講磁場及通電導(dǎo)線在磁

場中受到的力一、磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(1)基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流

和運(yùn)動電荷有_________的作用．(2)方向：小磁針的_____所受磁場力的方向．磁場力N極環(huán)形電流強(qiáng)弱和方向N極4．勻強(qiáng)磁場(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小_________、方向

__________的磁場稱為勻強(qiáng)磁場．(2)特點(diǎn)①勻強(qiáng)磁場中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線．②距離很近的兩個異名磁極之間的磁場和通電螺線管內(nèi)部中心軸線附近的磁場(邊緣部分除外)，都可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場．處處相等處處相同二、磁感線及幾種常見的磁場分布1．磁感線：在磁場中畫出一些曲線，使典

線上每一點(diǎn)的______方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度的方向一致．2．磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線是為了形象地描述磁場而人為假設(shè)的

曲線，并不是客觀存在于磁場中的真實曲線．(2)磁感線在磁體(螺線管)外部由_____到__極，

內(nèi)部由_____到___極，是__________．切線N極S閉合曲線NS極(3)磁感線的疏疏密表示磁磁場的_____，磁感線較密的地方方磁場較強(qiáng)強(qiáng)，磁感線線較疏的地地方磁場較弱．(4)磁感線上任任何一點(diǎn)的的_________，都跟該點(diǎn)的磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度度)方向一致．．(5)磁感線不能能_____，也不能相相切．強(qiáng)弱切線方向相交3．幾種常見見的磁場(1)條形磁鐵和和蹄形磁鐵鐵的磁場(如下圖所示示)(2)幾種電流周周圍的磁場場分布直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)無磁極、非

勻強(qiáng)且距導(dǎo)

線越遠(yuǎn)處磁

場______與______磁鐵

的磁場相似，

管內(nèi)中心軸線

附近為_____磁

場且磁場

______，管外

為_______磁場環(huán)形電流的

兩側(cè)是N極

和S極且離

圓環(huán)中心越

遠(yuǎn)，磁場

_____越弱條形勻強(qiáng)最強(qiáng)非勻強(qiáng)越弱安培定則立體圖橫截面圖4.安培定則(1)直線電流和和環(huán)形電流流及通電螺螺線管的磁磁場磁感線的方方向可以用用_____定則確定．．(2)對于通電直直導(dǎo)線，可可用_____握住導(dǎo)線，，大拇指指指向電流方方向，彎曲曲的四指指指向___________的方向．(3)對于環(huán)形電電流和通電電螺線管，，則用彎曲曲的四指指向_____環(huán)繞的方向向，右手拇拇指指向螺線管_______的磁感線的的方向．安培右手磁感線環(huán)繞電流軸線上三、通電導(dǎo)導(dǎo)線在磁場場中受到的的力——安培力1．安培力的的大小(1)磁場和電流流垂直時：：F＝_____.(2)磁場和電流流平行時：：F＝0.2．安培力的的方向(1)用左手定則則判定：伸伸開左手，，使拇指與與其余四個個手指垂直直，并且都都與手掌在在同一個平平面內(nèi)．讓讓磁感BIL線從掌心進(jìn)進(jìn)入，并使使四指指向向_____的方向，這這時拇指所所指的方向向就是通電電導(dǎo)線在磁磁場中所受_______的方向．(2)安培力的方方向特點(diǎn)：：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于______決定的平面面．電流安培力B和I四、磁電式式電流表1．基本組成成部分：磁磁鐵和放在在磁鐵兩極極之間的_____．2．工作原理理：如圖所示，，磁場的方方向總沿著著_____均勻輻射地分布，，在距軸線線等距離處處的磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的大小總是是_____的，保證B的大小不發(fā)發(fā)生變化，且安培培力的方向向與線圈垂垂直．線圈徑向相等當(dāng)電流通過過線圈時，，導(dǎo)線受到到安培力的的作用，線圈轉(zhuǎn)動，，螺旋彈簧簧變形，反反抗線圈的的轉(zhuǎn)動，電流越大，，安培力就就_____，螺旋彈簧簧的形變也就_____．I與指針偏角角θ成正比，表表盤刻度_____(均勻、不均均勻)．所以，從從線圈偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的角度就能判判斷通過電電流的大小小．3．優(yōu)、缺點(diǎn)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是是_______高，能測出出很弱的電流；；缺點(diǎn)是線線圈的導(dǎo)線線很細(xì)，允允許通過的的電電流流_____．越大越大均勻靈敏度很弱一、、磁磁感感線線和和電電場場線線的的比比較較磁感線電場線不同點(diǎn)閉合曲線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷相似點(diǎn)引入目的形象描述場而引入的假想線，實際不存在疏密場的強(qiáng)弱切線方向場的方向相交不能相交(電場中無電荷空間不相交)3．磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度B的定定義義式式也也是是其其度度量量式式，，但但用用來來測測量量的的小小段段通通電電導(dǎo)導(dǎo)線線必必須須垂垂直直放放入入磁磁場場，，如如果果小小段段通通電電直直導(dǎo)導(dǎo)線線平平行行放放入入磁磁場場，，所所受受安安培培力力為為零零，，但但不不能能說說該該點(diǎn)點(diǎn)的的磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度為為零零．．4．磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度是是矢矢量量，，其其方方向向是是放放入入其其中中的的小小磁磁針針靜靜止止時時N極的的指指向向，，不不是是磁磁場場中中電電流流所所受受磁磁場場力力的的方方向向，，而而是是與與受受到到磁磁場場力力的的方方向向垂垂直直．．四、、安安培培力力做做功功的的實實質(zhì)質(zhì)———能量量的的傳傳遞遞1．安安培培力力做做正正功功：：是是將將電電源源的的能能量量傳傳遞遞給給通通電電導(dǎo)導(dǎo)線線或或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為導(dǎo)導(dǎo)線線的的動動能能或或其其他他形形式式的的能能．．2．安安培培力力做做負(fù)負(fù)功功：：是是將將其其他他形形式式的的能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為電電能能，，或或儲儲存存或或再再轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為其其他他形形式式的的能能．．1.關(guān)于于磁磁場場和和磁磁感感線線的的描描述述，，下下列列說說法法中中正正確確的的是是()A．磁感線可以以形象地描述述各點(diǎn)磁場的的強(qiáng)弱和方向向，它每一點(diǎn)點(diǎn)的切線方向向都和小磁針針放在該點(diǎn)靜靜止時北極所所指的方向一一致B．磁極之間的的相互作用是是通過磁場發(fā)發(fā)生的，磁場場和電場一樣樣，也是一種種看得見、摸摸得著客觀存存在的物質(zhì)C．磁感線總是是從磁鐵的北北極出發(fā)，到到南極終止的的D．磁感感線就就是細(xì)細(xì)鐵屑屑連成成的曲曲線解析：：磁感線線是為為了描描述磁磁場而而假想想的線線，是是閉合合曲線線，故故C、D錯誤．．磁感感線的的疏密密反映映場的的強(qiáng)弱弱，曲曲線上上某點(diǎn)點(diǎn)的切切線反反映場場的方方向，，故A正確，，磁場場是在在磁體體和電電流周周圍客客觀存存在的的看不不見、、摸不不著的的特殊殊物質(zhì)質(zhì)，故故B項錯誤誤．答案：：A當(dāng)試探探電流流元的的方向向與磁磁場方方向平平行時時，雖雖電流流元受受的磁磁場力力為零零，但但磁感感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度卻卻不為為零，，C錯．磁磁感線線的疏疏密是是根據(jù)據(jù)磁場場的強(qiáng)強(qiáng)弱畫畫出的的，磁磁感線線越密密集的的地方方，磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度越大大，磁磁感線線越稀稀疏的的地方方，磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度越小小，故故D正確．．答案：：D3．19世紀(jì)20年代，，以塞塞貝克克(數(shù)學(xué)家家)為代表表的科科學(xué)家家已認(rèn)認(rèn)識到到溫度度差會會引起起電流流，安安培考考慮到到地球球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)造成成了太太陽照照射后后正面面與背背面的的溫度度差從從而提提出如如下假假設(shè)：：地球球磁場場是由由繞地地球的的環(huán)形形電流流引起起的．．該假假設(shè)中中的電電流方方向是是()A．由西西向東東垂直直磁子子午線線B．由東東向西西垂直直磁子子午線線C．由南南向北北沿磁磁子午午線D．由赤赤道向向兩極極沿磁磁子午午線方方向解析：：如右圖圖所示示考慮慮地球球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向向，利利用安安培定定則可可以判判定地地磁場場是由由東向向西的的環(huán)形形電流流產(chǎn)生生的，，故B項正確確．答案：：B解析：：為了便便于判判斷所所標(biāo)出出的小小磁針針N極的指指向是是否正正確，，先根根據(jù)安安培定定則在在圖中中畫出出相關(guān)關(guān)磁場場中經(jīng)經(jīng)過小小磁針針的磁磁感線線及其其方向向，如如圖所所示．．答案：：D解析：：該導(dǎo)線線可以以用a和d之間的的直導(dǎo)導(dǎo)線長長為(＋1)L來等效效代替替，根根據(jù)F＝BIL，可知知大小小為(＋1)BIL，根據(jù)據(jù)左手手定則則判定定方向向沿紙紙面向向上，，A正確．．答案：：A答案：：C安培定定則的的應(yīng)用用及磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度的疊疊加空間中中磁場場疊加加，在在某一一點(diǎn)的的磁場場方向向即該該點(diǎn)的的磁感感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度的的方向向只有有一個個，即即合磁磁場方方向，，應(yīng)用用平行行四邊邊形定定則來來求．．答案：：B通電導(dǎo)導(dǎo)線在在安培培力作作用下下運(yùn)動動情況況的判判定如右圖圖所示示，把把一重重力不不計的的通電電直導(dǎo)導(dǎo)線水水平放放在蹄蹄形磁磁鐵兩兩極的的正上上方，，導(dǎo)線線可以以自由由轉(zhuǎn)動動，當(dāng)當(dāng)導(dǎo)線線通入入圖示示方向向電流流I時，導(dǎo)導(dǎo)線的的運(yùn)動動情況況是(從上往往下看看)()A．順時時針方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，同時時下降降B．順時時針方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，同時時上升升C．逆時時針方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，同時時下降降D．逆時時針方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，同時時上升升【思路點(diǎn)點(diǎn)撥】首先明明確常常見磁磁場的的磁感感線分分布情情況，，然后后取“電流元元”，用左左手定定則判判定其其受力力方向向，特特別注注意電電流旋旋轉(zhuǎn)后后，有有了垂垂直于于紙面面的分分量而而導(dǎo)致致向下下受力力．(2)特殊位位置法法把導(dǎo)線線轉(zhuǎn)過過90°°的特殊殊位置置來分分析，，根據(jù)據(jù)左手手定則則判得得安培培力方方向向向下，，故導(dǎo)導(dǎo)線在在順時時針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的的同時時向下下運(yùn)動動．綜上所所述，，選項項A正確．．答案：：A判定安安培力力作用用下導(dǎo)導(dǎo)體運(yùn)運(yùn)動情情況的的常用用方法法結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向.答案：：B與安培培力相相關(guān)的的綜合合問題題【思維點(diǎn)點(diǎn)撥】①找出通通電導(dǎo)導(dǎo)線所所受的的所有有的力力．②畫出通通電導(dǎo)導(dǎo)線受受力分分析的的平面面圖．．③找出各各個力力之間間的關(guān)關(guān)系．．④根據(jù)受受力關(guān)關(guān)系找找出電電流情情況．．答案：：7ΩΩ求解通通電導(dǎo)導(dǎo)體在在磁場場中的的力學(xué)學(xué)問題題的方方法是是：(1)選定研研究對對象；；(2)變?nèi)S維為二二維，，畫出出平面面受力力分析析圖，，其中中安培培力的的方向向切忌忌跟著著感覺覺走，，要用用左手手定則則來判判斷，，注意意F安⊥B、F安⊥I；(3)根據(jù)力的的平衡條條件、牛牛頓第二二定律列列方程式式進(jìn)行求求解．答案：A解析：由右手螺螺旋定則則知閉合合圓環(huán)在在直導(dǎo)線線處產(chǎn)生生的磁場場方向是是垂直紙紙面向里里，再由由左手定定則知直直導(dǎo)線受受到的安安培力方方向指向向M，所以導(dǎo)線AB將向M運(yùn)動．答案：A答案：B答案：D解析：由左手定定則，可可分別判判斷出導(dǎo)導(dǎo)體棒所所受安培培力的方方向如圖圖所示；；由安培培力方向向可知，，重力沿沿斜面方方向的分分力可能能與安培培力沿斜斜面方向向分力相相平衡的的是A、C、D.當(dāng)重力沿沿斜面方方向的分分力與安安培力沿沿斜面方方向的分分力大小小相等、、方向相相反時，，摩擦力力大小為為零．B圖一定有有摩擦存存在，故故B正確．答案：B答案：(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N19．安培力作作用下平平衡問題題的處理理方法一、安培培力、重重力、彈彈力作用用下平衡衡問題的的處理方方法求解導(dǎo)體體棒在安安培力作作用下的的平衡問問題時應(yīng)應(yīng)先進(jìn)行行受力分分析，分分析物體體受哪幾幾個力的的作用，，在分析析受力時時不能漏漏掉安培培力，同同時要運(yùn)運(yùn)用左手手定則判判斷出安安培力的的方向，，再根據(jù)據(jù)共點(diǎn)力力平衡的的條件列列方程求求解．