人教版高中物理選擇性必修第二冊全冊教學(xué)課件

人教版高中物理選擇性必修第二冊全冊教學(xué)課件奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不僅開啟了研究電與磁聯(lián)系的序幕，還使人們認(rèn)識了這種神奇的“力”。很快，人們就在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用。電流表揚(yáng)聲器、電動機(jī)中都有這種作用力?，F(xiàn)在，這種力還能應(yīng)用到交通工具上，讓電動車行駛在街頭；應(yīng)用到發(fā)射臺上，射出數(shù)倍音速的炮彈……未來的某一天，可能還會應(yīng)用到發(fā)射塔上，發(fā)射航天器……第一章安培力與洛倫茲力1.1磁場對通電導(dǎo)線的作用力電和磁的實(shí)驗(yàn)中最明顯的現(xiàn)象是，處于彼此距離相當(dāng)遠(yuǎn)的物體之間的相互作用。因此，把這些現(xiàn)象化為科學(xué)形式的第一步就是，確定物體之間作用力的大小和方向?！溈怂鬼f在必修課中，我們已經(jīng)知道了磁場對通電導(dǎo)線有作用力，并從這個現(xiàn)象入手定義了物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度B。安培在研究磁場與電流的相互作用方面作出了杰出的貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念他，人們把通電導(dǎo)線在磁場中受的力稱為安培力，把電流的單位定為安培。一

安培力的方向如圖1.1-1所示，把一段導(dǎo)體棒懸掛在蹄形磁體的兩極間，通以電流。研究安培力的方向與哪些因素有關(guān)。安培力的方向按照圖1.1-1所示，組裝好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察導(dǎo)體棒受力方向。1.上下交換磁極的位置以改變磁場的方向，觀察導(dǎo)體棒受力方向是否改變。2.改變導(dǎo)體棒中電流的方向，觀察受力方向是否改變。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，通電導(dǎo)體棒受力方向與磁場方向、電流方向有關(guān)。你能嘗試把各種情況下三者的方向畫出來進(jìn)行歸納分析，找到規(guī)律嗎?眾多事實(shí)表明，通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直(圖1.1-2)。安培力的方向可用以下方法判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向(圖1.1-3)。這就是判定通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的左手定則。磁場、安培力的問題，在很多方面都與電場、庫侖力的問題相似。然而，安培力要比庫侖力復(fù)雜。研究庫侖力時，受力的物體是點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷受力的方向與電場的方向相同或相反；但在研究安培力時，受力的物體是通電導(dǎo)線，通電導(dǎo)線受力的方向與磁場的方向、電流的方向不但不在一條直線上，而且不在一個平面里。因此，研究安培力的問題要涉及三維空間。二安培力的大小在必修課的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道，垂直于磁場B

的方向放置的長為l

的一段導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I

時，它所受的安培力F＝IlB其中力F、電流I、導(dǎo)線長度l、磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的單位分別為牛頓(N)、安培(A)、米(m)、特斯拉(T)。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的方向與通電導(dǎo)線的方向平行時，導(dǎo)線受力為0。當(dāng)通電導(dǎo)線中的電流方向與磁場方向既不垂直也不平行時，我們應(yīng)該如何計算安培力呢?若磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的方向與電流方向成θ

角，根據(jù)矢量的運(yùn)算法則，B

可以分解為與電流方向垂直的分量B

和與電流方向平行的分量B(圖1.1-4)B⊥＝BsinθB∥＝Bcosθ其中B∥對通電導(dǎo)線沒有作用力，導(dǎo)線所受的安培力只是B⊥

產(chǎn)生的。由此得到F＝IlBsinθ這就是一般情況下安培力的表達(dá)式，F(xiàn)

的方向如圖1.1-5所示。三磁電式電流表圖1.1-6展示了我們實(shí)驗(yàn)中常用的磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，它所依據(jù)的物理學(xué)原理就是通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動。磁電式電流表最基本的組成部分是磁體和放在磁體兩極之間的線圈。線圈在磁場中受力的情況如圖1.1-7所示。當(dāng)電流通過線圈時，導(dǎo)線受到安培力的作用。由左手定則可以判定，線圈左右兩邊所受的安培力的方向相反，于是安裝在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動。線圈轉(zhuǎn)動時，圖1.1-6中的螺旋彈簧變形，以反抗線圈的轉(zhuǎn)動。電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大，線圈偏轉(zhuǎn)的角度也越大，達(dá)到新的平衡。所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小。從前面的分析可知，安培力總與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向重直。電流表的兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱。這樣，極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向如圖1.1-8所示。線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟感線平行，線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都相等。線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變。所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。磁電式電流表的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱

(幾十微安到幾毫安)。如果要用它測量較大的電流，就要根據(jù)在必修第三冊中學(xué)到的方法擴(kuò)大其量程?！半妼W(xué)中的牛頓”——安培安培最有影響的科學(xué)工作是在電磁學(xué)領(lǐng)域。他在得知奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，第二天就開始實(shí)驗(yàn)，并有了新的發(fā)現(xiàn)。安培把導(dǎo)線繞成圓筒狀，制成螺線管。盡管螺線管不是用鐵絲而是用銅線繞成的，但是接通電源以后卻能夠吸引小鐵釘。今天幾乎任何電子儀器都離不開線圈，可見安培這一發(fā)現(xiàn)的重要性。安培做了通電平行導(dǎo)線間相互作用的實(shí)驗(yàn)，證明通電導(dǎo)線間就像磁極和磁極之間一樣，也會發(fā)生相互作用。他用不同形狀的通電導(dǎo)線進(jìn)行了許多精巧的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推演，得出了關(guān)于兩條通電導(dǎo)線之間相互作用力的大小和方向的公式。安培對電磁學(xué)的貢獻(xiàn)不僅是多方面的，而且是奠基性的，麥克斯韋把安培稱作“電學(xué)中的牛頓”。安培之所以能夠取得重大的研究成就，是與他的數(shù)學(xué)修養(yǎng)分不開的。近代科學(xué)的重要特點(diǎn)之一是定量分析。數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言。系統(tǒng)地應(yīng)用數(shù)學(xué)來研究物理學(xué)，是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的重要特點(diǎn)之一，這為有數(shù)學(xué)才能的物理學(xué)家創(chuàng)造了用武之地。今天，數(shù)學(xué)在科學(xué)研究中的作用更為重要。安培十分重視學(xué)術(shù)交流。他能敏感地從他人的工作中提出前瞻性的課題，抓住機(jī)遇迅速進(jìn)入新的研究領(lǐng)域。安培完美的邏輯推理、巧妙的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和精美的數(shù)學(xué)表達(dá)，令后人贊嘆不已。今天在各種電器的銘牌上常?？梢钥吹桨才嗝值牡谝粋€字母A，那是人們用電流的單位來紀(jì)念安培。

解：如圖所示2.在圖1.1-10中畫出通電導(dǎo)體棒ab所受的安培力的方向。3.圖1.1-11所示為電流天平，可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為l，處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面重直。當(dāng)線圈中通過電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。這時需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再達(dá)到新的平衡。(1)導(dǎo)出用n、m、l、I表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式。

(2)當(dāng)n＝9，l＝10.0cm，I＝0.10A，m＝8.78g時，磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少?

4.有人做了一個如圖1.1-12所示的實(shí)驗(yàn)：把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，觀察通電后的現(xiàn)象。請你分析一下，通電后有可能發(fā)生怎樣的現(xiàn)象?解：彈簧上下振動，電流交替通斷.發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是：通入電流時，彈簧各相鄰線圈中電流方向相同，線圈之間相互吸引，使彈簧收縮，下端離開水銀，電路斷開；電路斷開后，因電流消失，線圈之間的相互作用消失，因而彈簧恢復(fù)原來狀態(tài),電路又接通，這個過程反復(fù)出現(xiàn)，使得彈簧上下振動，電流交替通斷.同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。精心制作

必出良品樣，也可能因討厭一位老師而討厭學(xué)習(xí)。一個被學(xué)生喜歡的老師，其教育效果總是超出一般教師。無論中學(xué)生還是小學(xué)生，他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，諸如尊重和理解學(xué)生，寬容、不傷害學(xué)生自尊心，平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子，把學(xué)生放在心上。“蹲下身子和學(xué)生說話，走下講臺給學(xué)生講課”;關(guān)心學(xué)生情感體驗(yàn)，讓學(xué)生感受到被關(guān)懷的溫暖;自覺接受學(xué)生的評價，努力做學(xué)生喜歡的老師。教師要學(xué)會寬容，寬容學(xué)生的錯誤和過失，寬容學(xué)生一時沒有取得很大的進(jìn)步。蘇霍姆林斯基說過：有時寬容引起的道德震動，比懲罰更強(qiáng)烈。每當(dāng)想起葉圣陶先生的話：你這糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛頓，在你的譏笑里有愛迪生。身為教師，就更加感受到自己職責(zé)的神圣和一言一行的重要。善待每一個學(xué)生，做學(xué)生喜歡的老師，師生雙方才會有愉快的情感體驗(yàn)。一個教師，只有當(dāng)他受到學(xué)生喜愛時，才能真正實(shí)現(xiàn)自己的最大價值。義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）簡介新課標(biāo)的全名叫做《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，文件包括義務(wù)教育課程方案和16個課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版），不僅有語文數(shù)學(xué)等主要科目，連勞動、道德這些，也有非常詳細(xì)的課程標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，是2011年制定的，離現(xiàn)在已經(jīng)十多年了；而課程方案最早，要追溯到2001年，已經(jīng)二十多年沒更新過了，很多內(nèi)容，確實(shí)需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況更新。所以這次新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，首先是對老課標(biāo)的一次升級完善。另外，在雙減的大背景下頒布，也能體現(xiàn)出，國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標(biāo)準(zhǔn)是啥？課程方案是對某一學(xué)科課程的總體設(shè)計，或者說，是對教學(xué)過程的計劃安排。簡單說，每個年級上什么課，每周上幾節(jié)，老師上課怎么講，課程方案就是依據(jù)。課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定某一學(xué)科的課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、內(nèi)容目標(biāo)、實(shí)施建議的教學(xué)指導(dǎo)性文件，也就是說，它規(guī)定了，老師上課都要講什么內(nèi)容。課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，就像是一面旗幟，學(xué)校里所有具體的課程設(shè)計，都要朝它無限靠近。所以，這份文件的出臺，其實(shí)給學(xué)校教育定了一個總基調(diào)，決定了我們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標(biāo)，將黨的教育方針具體化細(xì)化為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展要求，明確本課程應(yīng)著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。進(jìn)一步優(yōu)化了課程設(shè)置，九年一體化設(shè)計，注重幼小銜接、小學(xué)初中銜接，獨(dú)立設(shè)置勞動課程。與時俱進(jìn)，更新課程內(nèi)容，改進(jìn)課程內(nèi)容組織與呈現(xiàn)形式，注重學(xué)科內(nèi)知識關(guān)聯(lián)、學(xué)科間關(guān)聯(lián)。結(jié)合課程內(nèi)容，依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平，提出學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)和幫助教師把握教學(xué)深度與廣度。通過增加學(xué)業(yè)要求、教學(xué)提示、評價案例等，增強(qiáng)了指導(dǎo)性。教育部將組織宣傳解讀、培訓(xùn)等工作，指導(dǎo)地方和學(xué)校細(xì)化課程實(shí)施要求，部署教材修訂工作，啟動一批課程改革項目，推動新修訂的義務(wù)教育課程有效落實(shí)。

本教學(xué)課件是采用MicrosoftPowerPoint軟件平臺精心設(shè)計與開發(fā)的，可在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下流暢運(yùn)行。作為一款現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)輔助工具，本課件充分整合了多種媒體元素，包括文字、符號、圖形、圖像、動畫及聲音等，形成了一個內(nèi)容豐富、形式多樣的數(shù)字化教學(xué)資源。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除！第一章安培力與洛倫茲力1.2磁場對運(yùn)動電荷的作用力一洛倫茲力的方向觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)抽成真空的玻璃管左右兩個電極分別連接到高壓電源兩極時，陰極會發(fā)射電子。電子在電場的加速下飛向陽極。沒有磁場時，電子束的徑跡呈一條直線。如果在電子束的路徑上施加磁場，電子束會發(fā)生彎曲(圖1.2-1)。改變磁場方向，使其與原來方向相反，電子束會向相反方向彎曲。實(shí)驗(yàn)表明，電子束受到磁場的力的作用，徑跡發(fā)生了彎曲。運(yùn)動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力。通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力，實(shí)際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。運(yùn)動的帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向，與運(yùn)動方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直。洛倫茲力的方向可以依照左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余匹個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動的方向，這時拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向(圖1.2-2)。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。洛倫茲力的方向：磁感線四指大拇指穿過手心正電荷運(yùn)動方向洛倫茲力方向左手定則注意：四指指向可以是正電荷的運(yùn)動方向，也可以是負(fù)電荷運(yùn)動的反方向。二

洛倫茲力的大小導(dǎo)線中電流的方向與磁場的方向垂直時，安培力的大小為F＝IlB。這種情況下，導(dǎo)線中電荷定向運(yùn)動的方向也與磁場的方向垂直。既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，那么我們是否可以由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式?如何由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式?建議你沿以下邏輯線索思考。1.設(shè)靜止導(dǎo)線中定向運(yùn)動的帶電粒子的速度都是v

，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n。算出圖1.2-3中一段導(dǎo)線中的粒子數(shù)，這就是在時間t內(nèi)通過橫截面S的粒子數(shù)。粒子的電荷量記為q

，由此可以算出q

與電流I

的關(guān)系。

2.寫出這段長為vt

的導(dǎo)線所受的安培力F安。3.求出每個粒子所受的力，它等于洛倫茲力F洛。這時，許多中間量，如n、S、t

等都應(yīng)不再出現(xiàn)。推導(dǎo)時仍然可以認(rèn)為做定向運(yùn)動的電荷是正電荷，所得結(jié)果具有普遍性。解：F安＝BIl＝BnqvS·vt＝nBqSv2t.

安培力是洛倫茲力的宏觀體現(xiàn)洛倫茲力是安培力的微觀描述電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動時，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直(圖1.2-4)，那么粒子受到的倫茲力為F＝qvB式中力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電荷量q、速度v的單位分別為牛頓(N)、特斯拉(T)、庫侖(C)、米每秒(m/s)。仿照上節(jié)對于安培力大小的討論可以知道，在一般情況下，當(dāng)電荷運(yùn)動的方向與磁場的方向夾角為θ

時(1.2-5)，電荷所受的洛倫茲力為F＝qvBsinθ洛倫茲力方向：左手定則大小：利用公式注意：(1)洛倫茲力垂直于速度和磁場所在平面(2)洛倫茲力僅僅改變運(yùn)動電荷的速度方向，不改變運(yùn)動電荷的速度大小洛倫茲力永不做功！補(bǔ)充分析：洛倫茲力、安培力、電場力的區(qū)別與聯(lián)系洛倫茲力安培力電場力定義磁場對放入其中運(yùn)動電荷的作用力磁場對于放入其中通電導(dǎo)線的作用力電場對于放入其中的電荷的作用產(chǎn)生條件電荷在磁場中運(yùn)動，運(yùn)動方向與磁場不平行通電導(dǎo)線不平行放入磁場中只要電場中有電荷，電荷就一定受電場力方向垂直與于v，B所在平面，左手定則判斷垂直于B，I所在平面，左手定則判斷。正(負(fù))電荷受力與電場方向相同(反)；大小F＝qvBsinθF＝BILsinθF＝qE做功情況一定不做功可能做功，也可能不做功可能做功，也可能不做功三

電子束的磁偏轉(zhuǎn)洛倫茲力的方向與粒子的運(yùn)動速度方向垂直，當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動時，因受到洛倫茲力的作用，就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。顯像管電視機(jī)(圖1.2-6)中就應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。顯像管中有一個電子槍，工作時它能發(fā)射高速電子撞擊熒光屏，就能發(fā)光。可是，很細(xì)的一束電子打在熒光屏上只能使一個點(diǎn)發(fā)光，要使整個熒光屏發(fā)光，就要靠磁場來使電子束偏轉(zhuǎn)了。從圖1.2-7中可以看出，沒有磁場時電子束打在熒光屏正中的0點(diǎn)。為使電子束偏轉(zhuǎn)，由安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場。1.要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向?偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)垂直紙面向外2.要使電子束打在B點(diǎn)，磁場應(yīng)該沿什么方向?3.要使電子柬打在熒光屏上的位置由B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化?偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)先垂直紙面向里減小到零,然后垂直紙面向外增大.實(shí)際上，在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)就像圖1.2-8那樣不斷移動，這在顯示技術(shù)中叫作掃描(scanning)。電子束從最上一行到最下一行掃描一遍叫作一場，電視機(jī)中的顯像管每秒要進(jìn)行50場掃描，所以我們感到整個熒光屏都在發(fā)光。正電子的發(fā)現(xiàn)在粒子物理研究中，帶電粒子在云室等探測裝置中的徑跡是非常重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。根據(jù)對不同粒子徑跡的分析和比較，科學(xué)家可以得到粒子的帶電情況、運(yùn)動情況等許多信息，甚至可以發(fā)現(xiàn)新粒子。1930年，英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了電子的反粒子的存在，這個反粒子就是正電子。正電子與電子質(zhì)量相同，但是帶等量的正電荷，也可以說，它是帶正電荷的電子。1932年，美國物理學(xué)家安德森在宇宙線實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了正電子。他利用放在強(qiáng)磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當(dāng)宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強(qiáng)磁場時，拍下粒子徑跡的照片，如圖1.2-9所示。由于所加鉛板降低了粒子的運(yùn)動速度，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的軌道半徑就會變小，所以根據(jù)鉛板上下粒子徑跡的偏轉(zhuǎn)情況，可以判定粒子的運(yùn)動方向(圖1.2-9中的粒子是由上向下運(yùn)動的)這個粒子的徑跡與電子的徑跡十分相似，只是偏轉(zhuǎn)方向相反。由此，安德森發(fā)現(xiàn)了正電子，并由于這一發(fā)現(xiàn)，獲得了1936年的諾貝爾物理學(xué)獎。在安德森這一發(fā)現(xiàn)之前不久，約里奧—居里夫婦也在云室照片中發(fā)現(xiàn)了與電子偏轉(zhuǎn)方向相反的粒子徑跡。如果他們意識到這個粒子所帶電荷與電子相反，就會把研究工作引向正電子的發(fā)現(xiàn)。但遺憾的是，他們沒有認(rèn)真研究這一現(xiàn)象，只是提出了一個經(jīng)不住推敲的解釋，就把這一特殊現(xiàn)象放走了。他們認(rèn)為，這是向放射源移動的電子的徑跡，而不是從放射源發(fā)出的正電子的徑跡。他們沒有思考，向放射源移動的電子來自何處，也沒有設(shè)法判斷這個粒子的運(yùn)動方向。得知安德森的發(fā)現(xiàn)后，約里奧—居里夫婦證實(shí)，他們使用的釙加被源發(fā)射的射線能夠產(chǎn)生正負(fù)電子對他們后來也記錄到了單個正電子的徑跡。正電子的發(fā)現(xiàn)證明了反物質(zhì)的存在，對反物質(zhì)世界的探索現(xiàn)在仍是物理學(xué)的前沿之一。擴(kuò)展1：速度選擇器帶電粒子的質(zhì)量、電荷量的大小、正負(fù)不作為通過條件。擴(kuò)展2：磁流體發(fā)電機(jī)

穩(wěn)定時的電壓大小為U＝Bdv(d：板間距；v：離子的速率)1.電子的速率v＝3.0×106m/s，沿著與磁場垂直的方向射入B＝0.10T的勻強(qiáng)磁場中它受到的洛倫茲力多大?解：由F＝qvB

可知，

F＝1.6×10－19×3.0×106×0.10N＝4.8×10－14N.2.試判斷圖1.2-10所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受到的洛倫茲力的方向。解：甲圖中運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向在紙面內(nèi)且垂直于初速度向上；乙圖中運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向在紙面內(nèi)且垂直于初速度向下；丙圖中運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向垂直紙面向外；丁圖中運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向垂直紙面向里.

4.一種用磁流體發(fā)電的裝置如圖1.2-12所示。平行金屬板A、B之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個直流電源的兩個電極。(1)A、B板哪一個是電源的正極?解：等離子體進(jìn)入磁場時，帶正電的粒子受到的洛倫茲力方向向下，所以帶正電的粒子向B板運(yùn)動；同理，帶負(fù)電的粒子向A板運(yùn)動.因此，B板是電源的正極.(2)若A、B兩板相距為d，板間的磁場按勻強(qiáng)磁場處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，這個發(fā)電機(jī)的電動勢是多大?解：在洛倫茲力的作用下，正、負(fù)帶電粒子會分別在B、A兩板上聚集.與此同時，A、B兩板間會因帶電粒子的聚集而產(chǎn)生由B指向的電場，這一電場對帶電粒子的靜電力與帶電粒子所受的洛倫茲力的方向相反.當(dāng)qE＝qvB成立時，A、B兩板間的電壓達(dá)到最大值，如果外電路斷開，則A、B兩極板間的電壓就等于此發(fā)電機(jī)的電動勢，即U＝Ed＝dvB.所以，此發(fā)電機(jī)的電動勢為dvB.同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第一章安培力與洛倫茲力1.3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動要分析上述問題中帶電粒子的運(yùn)動，就需要分析粒子的受力情況。我們知道，帶電粒子在磁場中運(yùn)動要受到洛倫茲力的作用。由于帶電粒子初速度的方向和洛倫茲力的方向都在與磁場方向垂直的平面內(nèi)，所以粒子在這個平面內(nèi)運(yùn)動。洛倫茲力總是與粒子的運(yùn)動方向垂直，只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大小。由于粒子速度的大小不變，粒子在勻強(qiáng)磁場中所受洛倫茲力的大小也不改變洛倫茲力對粒子起到了向心力的作用。所以，沿著與磁場垂直的方向射人磁場的帶電粒子，在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動

(圖1.3-1)。垂直射入磁場的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓周的半徑可能與哪些因素有關(guān)?周期可能與哪些因素有關(guān)?二

帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑和周期考慮到粒子所受的洛倫茲力提供了它做勻速圓周運(yùn)動的向心力，列出方程來就不難得到幾個物理量之間的關(guān)系式。然后就可以分別判斷粒子的速度和磁場的強(qiáng)弱對圓半徑的影響。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的半徑勻速圓周運(yùn)動假設(shè)一個電荷量為q

的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以速度v運(yùn)動，那么帶電粒子所受的洛倫茲力為F＝qvB洛倫茲力提供向心力

勻速圓周運(yùn)動由此可解得圓周運(yùn)動的半徑

從這個結(jié)果可以看出，粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑與它的質(zhì)量、速度成正比，與電荷量、磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比。觀察帶電粒子的運(yùn)動徑跡圖1.3-2是洛倫茲力演示儀的示意圖。電子槍可以發(fā)射電子束。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子末通過時能夠顯示電子的徑跡。勵磁線圈能夠在兩個線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁場的方向與兩個線圈中心的連線平行。分別預(yù)測下列情況下帶電粒子的運(yùn)動徑跡，然后用洛倫茲力演示儀進(jìn)行檢驗(yàn)。1.不加磁場。2.在玻璃泡中施加沿兩線圈中心連線方向、由讀者指向紙面的磁場。3.保持出射電子的速度不變，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度4.保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，改變出射電子速度的大小和方向。洛倫茲力演示儀勵磁線圈電子槍玻璃泡加速極電壓選擇檔勵磁電流選擇檔1、若不加磁場，電子做什么運(yùn)動？v2、電子以垂直于磁場方向的速度射入，做什么運(yùn)動？v電子的運(yùn)動軌跡是什么樣的？FB加垂直于線圈平面向里磁場，電子初速度向左，與磁場方向垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場。電子的運(yùn)動軌跡為圓3、僅改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，電子運(yùn)動有什么變化？Bv順時針旋轉(zhuǎn)勵磁電流旋鈕，勵磁電流逐漸增大，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大。電子運(yùn)動軌跡的半徑逐漸減小4、僅改變電子初速度的大小，電子運(yùn)動有什么變化？Bv順時針旋轉(zhuǎn)加速電壓旋鈕，加速電壓逐漸增大，電子進(jìn)入磁場的速度增大。電子運(yùn)動軌跡的半徑逐漸增大5、當(dāng)電子運(yùn)動方向與磁場方向平行時，電子做什么運(yùn)動？B調(diào)整電子槍的方向，將電子初速度的方向調(diào)整為與磁場方向平行。電子的運(yùn)動軌跡變成直線想一想若電子初速度方向與磁場成一定的夾角，電子的運(yùn)動軌跡是什么樣的呢?vv1v2調(diào)整電子槍的方向，將電子初速度的方向調(diào)整為與磁場方向成一定角度。電子的運(yùn)動軌跡變成螺旋線在前面的實(shí)驗(yàn)中，不加磁場時，電子束的徑跡是一條直線(圖1.3-3)。加磁場后電子束的徑跡是一個圓(1.3-4)。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的周期當(dāng)電子束出射速度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大時，這個圓的半徑變小；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，電子束出射速度變大時，這個圓的半徑變大。勻速圓周運(yùn)動

由此可見，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期跟軌道半徑和運(yùn)動速度無關(guān)。例題一個質(zhì)量為1.67×10－27kg、電荷量為1.6×10－19C的帶電粒子，以5×105m/s的初速度沿與磁場垂直的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場。(1)求粒子所受的重力和洛倫茲力的大小之比。(2)求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑。(3)求粒子做勻速圓周運(yùn)動的周期。分析依據(jù)所給數(shù)據(jù)分別計算出帶電粒子所受的重力和洛倫茲力，就可求出所受重力與洛倫茲力之比。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中受洛倫茲力并做勻速圓周運(yùn)動，由此可以求出粒子運(yùn)動的軌道半徑及周期。(1)求粒子所受的重力和洛倫茲力的大小之比。

(2)求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑。

(3)求粒子做勻速圓周運(yùn)動的周期。

1.電子以1.6×106m/s的速度沿著與磁場垂直的方向射入B＝2.0×10－4T的勻強(qiáng)磁場中。求電子做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑和周期。

2.已知氚核的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的3倍帶正電荷，電荷量為一個元電荷；α

粒子即氨原子核，質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的4倍，帶正電荷，電荷量為e

的2倍?，F(xiàn)在質(zhì)子、氚核和α

粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動。求下列情況中它們運(yùn)動的半徑之比：(1)它們的速度大小相等。

(2)它們由靜止經(jīng)過相同的加速電場加速后進(jìn)入磁場。

3.如圖1.3-5所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的粒子，不計重力，從x軸上的P

點(diǎn)以速度v

射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y

軸射出第一象限。已知v與x

軸成60°角，OP＝a。(1)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

(2)求帶電粒子穿過第一象限所用的時間。

同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第一章安培力與洛倫茲力1.4質(zhì)譜儀與回旋加速器一質(zhì)譜儀

19世紀(jì)末，湯姆孫的學(xué)生阿斯頓就按照這樣的想法設(shè)計了質(zhì)譜儀，并用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖－20和氖－22，證實(shí)了同位素的存在。后來經(jīng)過多次改進(jìn)，質(zhì)譜儀已經(jīng)成為一種十分精密的儀器，是科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具。質(zhì)譜儀如圖1.4-1所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1

飄入電勢差為U

的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3

沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勾強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上。粒子進(jìn)人磁場時的速度v等于它在電場中被加速而得到的速度。由動能定理得

由此可知

粒子在磁場中只受洛倫茲力的作用，做勻速圓周運(yùn)動，圓周的半徑為

把(1)式中的v代入(2)式，得出粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑

如果容器A中粒子的電荷量相同而質(zhì)量不同，它們進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后將沿著不同的半徑做圓周運(yùn)動，因而被分開，并打到照相底片的不同地方。

二

回旋加速器要認(rèn)識原子核內(nèi)部的情況，必須把核“打開”進(jìn)行“觀察”。然而，原子核被強(qiáng)大的核力約束，只有用極高能量的粒子作為“炮彈”去轟擊，才能把它“打開”。產(chǎn)生這些高能“炮彈”的“工廠”就是各種各樣的粒子加速器。由于庫侖力可以對帶電粒子做功，從而增加粒子的動能，因此，人們首先想到加速器中一定要用到電場。加速電壓越高，粒子獲得的動能就越高。然而產(chǎn)生過高的電壓在技術(shù)上是很困難的，于是人們就會進(jìn)一步設(shè)想，能不能采用多次(多級)加速的方法呢?在圖1.4-2所示的多級加速器中，各加速區(qū)的兩板之間用獨(dú)立電源供電，所以粒子從P2

飛向P3、從P4

飛向P5······時不會減速。由于粒子在加速過程中的徑跡為直線，要得到較高動能的粒子，其加速裝置要很長。人們進(jìn)一步思考，如果帶電粒子在一次加速后又轉(zhuǎn)回來被第二次加速，如此往復(fù)“轉(zhuǎn)圈圈”式地被加速，加速器裝置所占的空間不是會大大縮小嗎?磁場正好能使帶電粒子“轉(zhuǎn)圈圈”!于是，人們依據(jù)這個思路設(shè)計出了用磁場控制軌道、用電場進(jìn)行加速的回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖1.4-3所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢差U。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場加速。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，所以粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動。經(jīng)過半個圓周之后，當(dāng)粒子再次到達(dá)兩盒間的縫隙時，這時控制兩盒間的電勢差，使其恰好改變正負(fù)，于是粒子經(jīng)過盒縫時再一次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過盒縫，而兩盒間的電勢差一次一次地改變正負(fù)，粒子的速度就能夠增加到很大。假如粒子每兩次經(jīng)過盒縫的時間間隔相同，控制兩盒間電勢差的正負(fù)變換是比較容易的。但是粒子的運(yùn)動越來越快，也許粒子走過半圓的時間間隔越來越短，這樣兩盒間電勢差的正負(fù)變換就要越來越快，從而造成技術(shù)上的一個難題。實(shí)際情況是這樣嗎?

回旋加速器加速的帶電粒子，能量達(dá)到25~30MeV后，很難再加速了。原因是，按照狹義相對論，粒子的質(zhì)量隨著速度增加而增大，而質(zhì)量的變化會導(dǎo)致其回轉(zhuǎn)周期的變化，從而破壞了與電場變化周期的同步。回旋加速器的發(fā)明1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，實(shí)現(xiàn)了在較小的空間范圍內(nèi)對帶電粒子進(jìn)行多級加速。1.A、B是兩種同位素的原子核，它們具有相同的電荷、不同的質(zhì)量。為測定它們的質(zhì)量比，使它們從質(zhì)譜儀的同一加速電場由靜止開始加速，然后沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，打到照相底片上。如果從底片上獲知A、B在磁場中運(yùn)動軌跡的直徑之比是1.08∶1，求A、B的質(zhì)量之比。

2.回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為0開始加速，根據(jù)回旋加速器的這些數(shù)據(jù)，估算該粒子離開回旋加速器時獲得的動能。

3.如圖1.4-4所示，一束電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ＝60°，求電子的比荷和穿越磁場的時間。

4.回旋加速器兩個D形金屬盒分別和一高頻交流電源兩極相接，兩盒放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近。若粒子源射出的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R。(1)粒子在盒內(nèi)做何種運(yùn)動?解：隨著粒子速度的增加，粒子在盒內(nèi)做半徑越來越大的圓周運(yùn)動.(2)求所加交流電源的頻率。(3)求粒子加速后獲得的最大動能

同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第一章安培力與洛倫茲力1.5復(fù)習(xí)與提高精心制作

必出良品樣，也可能因討厭一位老師而討厭學(xué)習(xí)。一個被學(xué)生喜歡的老師，其教育效果總是超出一般教師。無論中學(xué)生還是小學(xué)生，他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，諸如尊重和理解學(xué)生，寬容、不傷害學(xué)生自尊心，平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子，把學(xué)生放在心上?！岸紫律碜雍蛯W(xué)生說話，走下講臺給學(xué)生講課”;關(guān)心學(xué)生情感體驗(yàn)，讓學(xué)生感受到被關(guān)懷的溫暖;自覺接受學(xué)生的評價，努力做學(xué)生喜歡的老師。教師要學(xué)會寬容，寬容學(xué)生的錯誤和過失，寬容學(xué)生一時沒有取得很大的進(jìn)步。蘇霍姆林斯基說過：有時寬容引起的道德震動，比懲罰更強(qiáng)烈。每當(dāng)想起葉圣陶先生的話：你這糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛頓，在你的譏笑里有愛迪生。身為教師，就更加感受到自己職責(zé)的神圣和一言一行的重要。善待每一個學(xué)生，做學(xué)生喜歡的老師，師生雙方才會有愉快的情感體驗(yàn)。一個教師，只有當(dāng)他受到學(xué)生喜愛時，才能真正實(shí)現(xiàn)自己的最大價值。義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）簡介新課標(biāo)的全名叫做《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，文件包括義務(wù)教育課程方案和16個課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版），不僅有語文數(shù)學(xué)等主要科目，連勞動、道德這些，也有非常詳細(xì)的課程標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，是2011年制定的，離現(xiàn)在已經(jīng)十多年了；而課程方案最早，要追溯到2001年，已經(jīng)二十多年沒更新過了，很多內(nèi)容，確實(shí)需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況更新。所以這次新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，首先是對老課標(biāo)的一次升級完善。另外，在雙減的大背景下頒布，也能體現(xiàn)出，國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標(biāo)準(zhǔn)是啥？課程方案是對某一學(xué)科課程的總體設(shè)計，或者說，是對教學(xué)過程的計劃安排。簡單說，每個年級上什么課，每周上幾節(jié)，老師上課怎么講，課程方案就是依據(jù)。課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定某一學(xué)科的課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、內(nèi)容目標(biāo)、實(shí)施建議的教學(xué)指導(dǎo)性文件，也就是說，它規(guī)定了，老師上課都要講什么內(nèi)容。課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，就像是一面旗幟，學(xué)校里所有具體的課程設(shè)計，都要朝它無限靠近。所以，這份文件的出臺，其實(shí)給學(xué)校教育定了一個總基調(diào)，決定了我們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標(biāo)，將黨的教育方針具體化細(xì)化為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展要求，明確本課程應(yīng)著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。進(jìn)一步優(yōu)化了課程設(shè)置，九年一體化設(shè)計，注重幼小銜接、小學(xué)初中銜接，獨(dú)立設(shè)置勞動課程。與時俱進(jìn)，更新課程內(nèi)容，改進(jìn)課程內(nèi)容組織與呈現(xiàn)形式，注重學(xué)科內(nèi)知識關(guān)聯(lián)、學(xué)科間關(guān)聯(lián)。結(jié)合課程內(nèi)容，依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平，提出學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)和幫助教師把握教學(xué)深度與廣度。通過增加學(xué)業(yè)要求、教學(xué)提示、評價案例等，增強(qiáng)了指導(dǎo)性。教育部將組織宣傳解讀、培訓(xùn)等工作，指導(dǎo)地方和學(xué)校細(xì)化課程實(shí)施要求，部署教材修訂工作，啟動一批課程改革項目，推動新修訂的義務(wù)教育課程有效落實(shí)。

本教學(xué)課件是采用MicrosoftPowerPoint軟件平臺精心設(shè)計與開發(fā)的，可在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下流暢運(yùn)行。作為一款現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)輔助工具，本課件充分整合了多種媒體元素，包括文字、符號、圖形、圖像、動畫及聲音等，形成了一個內(nèi)容豐富、形式多樣的數(shù)字化教學(xué)資源。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除！A組1.有人說：“通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的位置上，所受的安培力一定為0，因此，當(dāng)某位置的通電導(dǎo)線不受安培力時，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為0?！蹦阏J(rèn)為他說的話對嗎?為什么?解：不正確.當(dāng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時，通電導(dǎo)線不受安培力，但此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0.2.把一根通電的硬導(dǎo)線放在磁場中，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧形，如圖1-1所示。導(dǎo)線可以在空中自由移動和轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線中的電流方向由a

向b。(1)描述導(dǎo)線的運(yùn)動情況。解：開始時通電導(dǎo)線的a端、b端分別受到垂直于紙面向外和垂直于紙面向里的安培力，導(dǎo)線會繞ab的中垂線垂直紙面逆時針方向轉(zhuǎn)動(俯視)；導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個小角度后電流有垂直紙面向里的分量，導(dǎo)線受到的安培力有向下的分量，所以導(dǎo)線轉(zhuǎn)動的同時下移.(2)虛線框內(nèi)有產(chǎn)生以上弧形磁感線的磁場源，它可能是條形磁體、蹄形磁體、通電螺線管、直線電流。請你分別按每種可能考慮，大致畫出它們的安放位置。解：如圖所示，甲、乙、丙、丁四個圖分別表示虛線框內(nèi)的磁場源是條形磁體、蹄形磁體、通電螺線管和直線電流時其大致位置.3.如圖1-2所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁體N極附近，磁體的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流后，線圈的運(yùn)動情況怎樣?請用以下兩種方法分析：(1)把整個線圈看成一個通電螺線管。解：把整個線圈看成一個通電螺線管，由右手螺旋定則知，線圈可以看作一個右側(cè)為N極、左側(cè)為S極的條形磁體：線圈左側(cè)與磁鐵N極相吸，故線圈向左擺動.(2)把線圈截成許多小段，每小段視為通電直導(dǎo)線，分析磁場對各小段導(dǎo)線的作用力。解：若把線圈視為很多段通電直導(dǎo)線，分析磁鐵在線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，可知每段導(dǎo)線受水平分量向左，豎直分量垂直線圈向外擴(kuò)張的力.垂直線圈向外擴(kuò)張的力相互抵消，故線圈所受合力向左，線圈向左擺動.4.如圖1-3所示，長為2l

的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在導(dǎo)線中通以電流I時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力為多大?解：每段導(dǎo)線所受安培力大小F＝BlI，兩力夾角θ＝120°，由平行四邊形定則可知，V形導(dǎo)線所受安培力大小

F合＝BlI.5.一束粒子中有帶正電的，有帶負(fù)電的，還有不帶電的。要想把它們分開，可以用哪些辦法?解：可以將該束粒子垂直射人勾強(qiáng)磁場或勻強(qiáng)電場中.6.質(zhì)子和α粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做半徑相同的圓周運(yùn)動。求質(zhì)子的動能和α粒子的動能之比。

7.如圖1-4所示，質(zhì)量為m、長為l的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x軸正方向的電流1，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為0。有以下三種磁感應(yīng)強(qiáng)度方向：(1)沿z軸正方向；(2)沿y

軸正方向；(3)沿懸線向上。請判斷哪些是可能的，可能時其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是多少?如果不可能，請說明原因。

B組1.如圖1-5所示，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為l，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面為θ

角斜向上，結(jié)果ab靜止于水平導(dǎo)軌上。(1)求金屬桿ab受到的摩擦力。(2)求金屬桿對導(dǎo)軌的壓力。

(1)求金屬桿ab受到的摩擦力。

(2)求金屬桿對導(dǎo)軌的壓力。2.如圖1-6所示，寬為l

的光滑導(dǎo)軌與水平面成α

角，質(zhì)量為m、長為l

的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上?？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，當(dāng)回路總電流為幾時，全屬桿恰好能靜止。(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少有多大?此時方向如何?

(2)若保持B

的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流I2

調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?

3.利用學(xué)過的知識，請你想辦法把下面的帶電粒子束分開：a.速度不同的電子；b.具有相同動能的質(zhì)子和α粒子(α

粒子由兩個質(zhì)子和兩個中子組成，質(zhì)子與α粒子的比荷不同)。

4.真空區(qū)域有寬度為l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

的勻強(qiáng)磁場，磁場方向如圖1-7所示，MN、PO是磁場的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計重力)沿著與MN夾角θ

為30°的方向射入磁場中，剛好沒能從PO邊界射出磁場，求粒子射入磁場的速度大小及在磁場中運(yùn)動的時間。解：①當(dāng)q＞0時，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場，則粒子的運(yùn)動軌跡如圖1所示，設(shè)軌跡半徑為r1.

②當(dāng)q＜0時，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場，則粒子的運(yùn)動軌跡如圖2所示，設(shè)軌跡半徑為r2.

5.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖1-8所示，A為粒子加速器，加速電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動。(1)粒子的速度v為多少?

(2)速度選擇器兩板間電壓U2

為多少?

(3)粒子在B2

磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R為多大?

同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。這首人們耳熟能詳?shù)奶圃?，曾給我們帶來多少愉悅和幻想呀!如今，詩人筆下的三峽，不僅風(fēng)景秀麗依然，更在為祖國的建設(shè)作著巨大的貢獻(xiàn)。三峽水電站安裝著32臺巨型發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量2250萬千瓦。千年流淌的滾滾長江，正在煥發(fā)著青春。電廠里巨大的發(fā)電機(jī)怎么會發(fā)出這么多電來?磁生電有什么規(guī)律呢?這一章我們將進(jìn)一步去認(rèn)識電與磁的規(guī)律。第二章電磁感應(yīng)2.1楞次定律在他(法拉第)的眼中，華麗的宮廷和布拉頓高原上的雷雨比起來，算得了什么?皇家的一切器具和落日比較起來，又算什么?我之所以說出雷雨和落日，因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里，都可以挑起一種狂喜······——丁鐸爾一影響感應(yīng)電流方向的因素我們知道，穿過閉合回路的磁通量變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，看來感應(yīng)電流的方向可能與磁通量的變化有關(guān)。探究影響感應(yīng)電流方向的因素在上面的實(shí)驗(yàn)中，條形磁體的N極或S極插入閉合線圈時，穿過線圈的磁通量增大，N極或S極抽出時，穿過線圈的磁通量減小。想一想，感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化之間有什么關(guān)系呢?在紙上畫出上面實(shí)驗(yàn)的草圖，記錄磁極運(yùn)動的四種情況(圖2.1-1)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別標(biāo)出不同情況下磁體的N極、S極的運(yùn)動方向以及感應(yīng)電流的方向。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，穿過線圈的磁通量都在增大時，如果磁場方向不同(圖2.1-1甲乙)，感應(yīng)電流的方向并不相同。而穿過線圈的磁通量都減小時，如果磁場的方向不同(圖2.1-1丙、丁)，感應(yīng)電流的方向也不同?？磥?，實(shí)驗(yàn)并不能直接顯示出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。感應(yīng)電流的方向與磁通量變化不容易建立起直接的聯(lián)系，那么應(yīng)該如何轉(zhuǎn)換一個角度來研究這一問題呢?進(jìn)一步分析可以想到，磁體周圍存在磁場，感應(yīng)電流也會產(chǎn)生磁場。感應(yīng)電流磁場的磁通量與磁體磁場的磁通量有沒有聯(lián)系呢?由于線圈的橫截面積是不變的，磁通量的變化可以用磁場的變化來體現(xiàn)。感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)，我們應(yīng)該選擇磁體的磁場和感應(yīng)電流的磁場進(jìn)行分析。下面用表格來比較圖2.1-1中的信息。由于這幾幅圖標(biāo)出了感應(yīng)電流的方向，所以根據(jù)右手螺旋定則就能判定感應(yīng)電流的磁場方向。我們分別研究穿過線圈的磁通量增大和減小的情況。比較表1中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場與磁體的磁場方向相反，阻礙磁通量的增加。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫表2，比較表2中的數(shù)據(jù)。當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場與磁體磁場的方向是相同的，還是相反的?是有助于磁通量的減小，還是阻礙了磁通量的減小?概括以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論?二

楞次定律

1834年，俄國物理學(xué)家楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。這就是楞次定律。感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然結(jié)果。我們知道，由于電阻的存在，感應(yīng)電流在閉合回路中流動時將產(chǎn)生熱量。根據(jù)能量守恒定律，能量不可能無中生有，這部分熱量只可能從其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來。在上述實(shí)驗(yàn)中，把磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時，推力或拉力都必須做機(jī)械功，做功過程中消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成感應(yīng)電流的電能。如圖2.1-2，用繩吊起一個鋁環(huán)，用磁體的任意一極去靠近鋁環(huán)，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?把磁極從靠近鋁環(huán)處移開，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?解釋發(fā)生的現(xiàn)象。解：用磁體的任意一極去靠近鋁環(huán),鋁環(huán)會向遠(yuǎn)離磁極的方向運(yùn)動；將磁極從靠近鋁環(huán)處移開，鋁環(huán)會向磁極離開的方向運(yùn)動.假設(shè)磁體的N極靠近鋁環(huán)，則鋁環(huán)中向右的磁通量會增加，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則可知，鋁環(huán)中的感應(yīng)電流從左向右看沿逆時針方向，受到向右的安培力，所以向右運(yùn)動.同理，N極從靠近鋁環(huán)處移開，鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鋁環(huán)受到向左的安培力，鋁環(huán)向左運(yùn)動.用楞次定律可以判定感應(yīng)電流的方向。下面我們通過實(shí)例來了解處理這類問題的思路。例題1法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖2.1-3所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，當(dāng)線圈M電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向?分析與解答首先明確，我們用楞次定律研究的對象是線圈N和電流表組成的閉合導(dǎo)體回路。線圈M中的電流在鐵環(huán)中產(chǎn)生的磁感線是順時針方向的(圖2.1-4)，這些磁感線穿過線圈N的方向是向下的，即線圈N中原磁場B0，的方向是向下的。開關(guān)斷開的瞬間，鐵環(huán)中的磁場迅速減弱，線圈N中的磁通量減小。感應(yīng)電流的磁場B(圖2.1-4中沒有標(biāo)出)要阻礙磁通量的減小，所以，Bi

的方向與B0

的方向相同，即線圈N中Bi

的方向也是向下的。根據(jù)右手螺旋定則，由Bi

的方向判定，線圈N中感應(yīng)電流Ii應(yīng)沿圖2.1-4所示的方向。例題2如圖2.1-5所示，在通有電流了的長直導(dǎo)線附近有一個矩形線圈ABCD，線圈與導(dǎo)線始終在同一個平面內(nèi)。線圈在導(dǎo)線的一側(cè)，垂直于導(dǎo)線左右平移時，其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A

方向的電流。已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場較強(qiáng)。請判斷線圈在向哪個方向移動?分析與解答選擇矩形線圈為研究對象，畫出通電直導(dǎo)線一側(cè)的磁感線分布圖(圖2.1-6)，磁感線方向垂直紙面向里，用“×”表示。已知矩形線圈中感應(yīng)電流的方向是A→B→C→D→A，根據(jù)右手螺旋定則，感應(yīng)電流的磁場方向是垂直紙面向外的(即指向讀者的，用矩形中心的圓點(diǎn)“·”表示)。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是阻礙穿過線圈的磁通量變化的?，F(xiàn)在已經(jīng)判明感應(yīng)電流的磁場從紙面內(nèi)向外指向讀者，是跟原來磁場的方向相反的。因此線圈移動時通過它的磁通量一定是在增大。這說明線圈在向左移動。三

右手定則我們用楞次定律進(jìn)行分析，看一看當(dāng)閉合導(dǎo)體回路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動時，怎樣判定感應(yīng)電流的方向。在圖2.1-7中，假定導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動。1.我們研究的是哪個閉合導(dǎo)體回路?2.當(dāng)導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動時，穿過這個閉合導(dǎo)體回路的磁通量是增大還是減小?研究的是CDEFC

回路.穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量增大.3.感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個方向的?4.導(dǎo)體棒CD中的感應(yīng)電流是沿哪個方向的?感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外.感應(yīng)電流沿由C

到D

方向.可以用右手的手掌和手指的方向來判斷導(dǎo)線切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向(圖2.1-8)，即：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。這就是更便于判定導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電流方向的右手定則。歸納推理歸納推理是從一類事物的部分對象所具有的某種屬性出發(fā)，推理出這類事物的所有對象都具有共同屬性的推理方法，也就是由具體結(jié)論推理出一般規(guī)律的方法。楞次定律的得出就運(yùn)用了歸納推理。通過研究不同磁極插入和拔出線圈等的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐步歸納推理得出反映感應(yīng)電流方向的規(guī)律。與演繹推理不同的是，歸納推理是從物理現(xiàn)象出發(fā)研究問題，而演繹推理則是由已知物理規(guī)律出發(fā)研究問題?！坝沂侄▌t”與“左手定則”“左力右電”“右手定則”與“楞次定律”楞次定律適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的一切情況；右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線。1.在圖2.1-9中，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上。(1)當(dāng)閉合開關(guān)S的一瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的方向如何?解：開關(guān)S閉合的一瞬間，線圈M在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生向右的磁場，P中感應(yīng)電流在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向左，由右手螺旋定則知，P內(nèi)電流從右端流人，從左端流出.(2)當(dāng)斷開開關(guān)S的一瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的方向如何?解：當(dāng)斷開S的一瞬間，M在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁場減小，P中感應(yīng)電流在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向右，由右手螺旋定則知，P內(nèi)電流從左端流入，從右端流出.2.在圖2.1-10中CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著如圖所示的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)導(dǎo)體MN向右移動時請用楞次定律判斷MNDC和MNEF

兩個電路中感應(yīng)電流的方向。解：當(dāng)導(dǎo)體MN

向右移動時，回路MNDC

中垂直于紙面向里的磁通量減少.根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的減少，即感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，垂直于紙面向里，所以感應(yīng)電流的方向是N→M→C→D→N.此時，回路MNEF中直于紙面向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，垂直于紙面向外，所以感應(yīng)電流的方向是N→M→F→E→N.3.如圖2.1-11所示，導(dǎo)線AB與CD平行。試判斷在閉合與斷開開關(guān)S時，導(dǎo)線CD

中感應(yīng)電流的方向，說明你判斷的理由。解：當(dāng)閉合開關(guān)時，導(dǎo)線AB中電流由左向右，閉合線框所在處的磁場方向垂直于紙面向外，且穿過線框的磁通量增加.根據(jù)楞次定律，閉合線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，所以感應(yīng)電流的磁場在閉合線框內(nèi)的方向垂直于紙面向里，再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向由D

到C.同理可知，當(dāng)斷開開關(guān)時，閉合線框中感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的減少，可知感應(yīng)電流的方向由C

到D.4.如圖2.1-12所示，在水平放置的條形磁體的N極附近，一個閉合線圈緊直向下運(yùn)動并始終保持水平。在位置B，N極附近的磁感線正好與線圈平面平行，A、B之間和B、C

之間的距離都比較小。試判斷線圈在位置A、B、C

時感應(yīng)電流的方向，說明你判斷的理由。解：由于線圈在條形磁鐵的N極附近，因此可以認(rèn)為從A到B的過程中，線圈中向上的磁通量減少.根據(jù)楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的減少，即感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向(從上向下看)從B到C的過程中，線圈中向下的磁通量增加.根據(jù)楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反.根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向也為逆時針方向(從上向下看).5.圖2.1-13中的A和B都是鋁環(huán)，A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動。某人在實(shí)驗(yàn)時，用磁體的任意一極移近A環(huán)，A環(huán)都會被推斥，把磁體遠(yuǎn)離A環(huán)，A環(huán)又會被磁體吸引。但磁體移近或遠(yuǎn)離B環(huán)時，卻沒有發(fā)現(xiàn)與A環(huán)相同的現(xiàn)象。這是為什么?解：用磁鐵的任一極(如N極)接近A環(huán)時，穿過A環(huán)的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律知，A環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，其所受的安培力阻礙磁鐵與A環(huán)接近，A環(huán)將被推斥；同理，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受的安培力將阻礙A環(huán)與磁鐵遠(yuǎn)離，A環(huán)將被吸引.由于B環(huán)是斷開的，無論磁極移近還是遠(yuǎn)離B環(huán)，都不會在B環(huán)中形成感應(yīng)電流，所以B環(huán)不移動.同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第二章電磁感應(yīng)2.2法拉第電磁感應(yīng)定律在用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)線切割磁感線的速度越快、磁體的磁場越強(qiáng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大。在向線圈中插入條形磁體的實(shí)驗(yàn)中，磁體的磁場越強(qiáng)、插人的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大。這些現(xiàn)象向我們提示，當(dāng)回路中的電阻一定時，感應(yīng)電流的大小可能與磁通量變化的快慢有關(guān)，而磁通量變化的快慢可以用磁通量的變化率表示。也就是說，感應(yīng)電流的大小與磁通量的變化率有關(guān)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2.2-1所示，線圈的兩端與電壓傳感器相連。將強(qiáng)磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm，記錄每次下落時電壓的最大值。分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)得出定性的結(jié)論。一電磁感應(yīng)定律電路中有感應(yīng)電流，就一定有電動勢。如果電路沒有閉合，這時雖然沒有感應(yīng)電流，電動勢依然存在。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。感應(yīng)電動勢B原↑I穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。B原↑E感生電場+-穿過導(dǎo)體電路的磁通量發(fā)生變化，但導(dǎo)體電路沒閉合，這時沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但依舊可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。德國物理學(xué)家紐曼、韋伯在對理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，于1845年和1846年先后指出：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。因法拉第對電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究的巨大貢獻(xiàn)，后人稱之為法拉第電磁感應(yīng)定律。法拉第電磁感應(yīng)定律

式中k

是比例常量。在國際單位制中，電動勢E的單位是伏(V)、磁通量Φ

的單位是韋伯(Wb)、時間t的單位是秒(s)，這時k＝1。于是

閉合電路常常是一個匝數(shù)為n

的線圈，而且穿過每匝線圈的磁通量總是相同的。由于這樣的線圈可以看成是由n個單匝線圈串聯(lián)而成的，因此整個線圈中的感應(yīng)電動勢是單匝線圈的n倍，即

二

導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，只要知道磁通量的變化率，就可以算出感應(yīng)電動勢。一種情況是，導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動而使磁通量變化，這時法拉第電磁感應(yīng)定律可以表示為一種更簡單、更便于應(yīng)用的形式。如圖2.2-2所示，把矩形線框CDMN

放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場里，線框平面跟磁感線垂直。設(shè)線框可動部分導(dǎo)體棒MN的長度為l

，它以速度v向右運(yùn)動，在t時間內(nèi)，由原來的位置MN移到M1N1

。這個過程中線框的面積變化量是?S＝lv?t穿過閉合電路的磁通量的變化量則是?Φ＝B?S＝Blv?t

E＝BlvE＝Blv在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度l、速度v

的單位分別是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s)，E的單位是伏(V)。如果導(dǎo)線的運(yùn)動方向與導(dǎo)線本身是垂直的，但與磁感線方向有一個夾角θ

(圖2.2-3)，速度v可以分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1＝vsinθ

和平行于磁感線的分量v2＝vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Blv1E＝Blvsinθ考慮到v1＝vsinθ，因此

應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則

(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則

(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(2)磁通量的變化率對應(yīng)Φ—-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率．(1)感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系．理解：Φ、?Φ、?Φ/?t

的意義物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量Ф(狀態(tài)量)穿過回路的磁感線的條數(shù)多少無直接關(guān)系磁通量變化?Ф(過程量)穿過回路的磁通量變化了多少產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件穿過回路的磁通量變化的快慢決定感應(yīng)電動勢的大小如圖2.2-4，導(dǎo)體棒CD在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動。自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動，并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體棒中自由電荷相對于紙面的運(yùn)動大致沿什么方向?為了方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷是正電荷。導(dǎo)體棒一直運(yùn)動下去，自由電荷是否總會沿著導(dǎo)體棒運(yùn)動?為什么?導(dǎo)體棒哪端的電勢比較高?以上討論不必考慮自由電荷的熱運(yùn)動。解：導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，導(dǎo)體棒中的自由電荷受到由D→C的洛倫茲力，所以自由電荷相對紙面向右上方運(yùn)動.帶正電的自由電荷向?qū)w棒的C端移動，導(dǎo)體棒的D端感應(yīng)出等量的負(fù)電荷，在導(dǎo)體棒中形成電場，當(dāng)自由電荷所受電場力等于洛倫茲力時，導(dǎo)體棒中的自由電荷不再沿著導(dǎo)體棒移動.導(dǎo)體棒的C端電勢較高.一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動時相當(dāng)于一個電源，通過上面的分析可以看到，這時的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)（注意并未說非靜電力就是洛倫茲力，實(shí)際是洛倫茲力沿導(dǎo)線方向的分力充當(dāng)了非靜電力）

。如果感應(yīng)電動勢是由于導(dǎo)體運(yùn)動而產(chǎn)生的，它也叫作動生電動勢。在圖2.2-2中，由于導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路中有電流通過，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中會受到安培力的作用?？梢耘袛啵才嗔Φ姆较蚺c推動導(dǎo)體棒運(yùn)動的力的方向是相反的。這時即使導(dǎo)體棒做勾速運(yùn)動，推力也做功。如果沒有推力的作用，導(dǎo)體棒將克服安培力做功而消耗本身的機(jī)械能。1.有一個1000匝的線圈，在0.4s內(nèi)通過它的磁通量從0.02Wb增加到0.09Wb，求線圈中的感應(yīng)電動勢。如果線圈的電阻是10Ω，把一個電阻為990Ω

的電熱器連接在它的兩端，通過電熱器的電流是多大?

2.當(dāng)航天飛機(jī)在環(huán)繞地球的軌道上飛行時，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機(jī)速度相同，兩者用導(dǎo)電纜繩相連。這種衛(wèi)星稱為繩系衛(wèi)星，利用它可以進(jìn)行多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有一繩系衛(wèi)星在地球赤道上空沿東西方向運(yùn)行。衛(wèi)星位于航天飛機(jī)的正上方，它與航天飛機(jī)之間的距離是20.5km，衛(wèi)星所在位置的地磁場B＝4.6×10－5T，沿水平方向由南向北。如果航天飛機(jī)和衛(wèi)星的運(yùn)行速度都是7.6km/s，求纜繩中的感應(yīng)電動勢。解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，纜繩中的感應(yīng)電動勢為E＝Blv＝4.6×10－5×2.05×104×7.6×103V＝7.2×103V.3.動圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)如圖2.2-5所示。線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠在空隙中左右運(yùn)動。音頻電流通進(jìn)線圈，安培力使線圈左右運(yùn)動。紙盆與線圈連接，隨著線圈振動而發(fā)聲。這樣的揚(yáng)聲器能不能當(dāng)作話筒使用?也就是說，如果我們對著紙盆說話，揚(yáng)聲器能不能把聲音變成相應(yīng)的電流?為什么?解：能.聲音使紙盆振動，線圈將隨著紙盆振動，線圈切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流.4.如圖2.2-6，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中的感應(yīng)電動勢是否變化?為什么?設(shè)線圈的兩個邊長分別是l1

和l2，轉(zhuǎn)動時角速度是ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。試證明：在圖示位置時，線圈中的感應(yīng)電動勢為E＝BSω，式中S＝l1l2，為線圈面積。解：因?yàn)榫€圈繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈長為l2

的邊切割磁感線的速度變化，感應(yīng)電動勢隨之變化.根據(jù)公式E＝Blvsinθ

和v＝ωr，有E＝Bl1l2sinθ.因?yàn)樵陬}圖所示位置θ＝90°，S＝l1l2，所以E＝BSω.5.圖2.2-7是電磁流量計的示意圖。圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)磁場。當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上M、N

兩點(diǎn)間的電勢差U，就可以知道管中液體的流量O—單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積。已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試推出O與U關(guān)系的表達(dá)式。假定管中各處液體的流速相同。電磁流量計的管道內(nèi)沒有任何阻礙液體流動的結(jié)構(gòu)，所以常用來測量高黏度及強(qiáng)腐蝕性流體的流量。它的優(yōu)點(diǎn)是測量范圍寬、反應(yīng)快、易與其他自動控制裝置配套。解：導(dǎo)電液體在磁場中流動時，其中的帶電粒子受到洛倫茲力的作用，正電荷偏向N

側(cè)，負(fù)電荷偏問M側(cè)，這樣就在M、N

之間產(chǎn)生電勢差.M、N

之間產(chǎn)生的電場對導(dǎo)電液體中的正、負(fù)電荷產(chǎn)生與洛倫茲力方向相反的電場力；精心制作

必出良品樣，也可能因討厭一位老師而討厭學(xué)習(xí)。一個被學(xué)生喜歡的老師，其教育效果總是超出一般教師。無論中學(xué)生還是小學(xué)生，他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，諸如尊重和理解學(xué)生，寬容、不傷害學(xué)生自尊心，平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子，把學(xué)生放在心上?！岸紫律碜雍蛯W(xué)生說話，走下講臺給學(xué)生講課”;關(guān)心學(xué)生情感體驗(yàn)，讓學(xué)生感受到被關(guān)懷的溫暖;自覺接受學(xué)生的評價，努力做學(xué)生喜歡的老師。教師要學(xué)會寬容，寬容學(xué)生的錯誤和過失，寬容學(xué)生一時沒有取得很大的進(jìn)步。蘇霍姆林斯基說過：有時寬容引起的道德震動，比懲罰更強(qiáng)烈。每當(dāng)想起葉圣陶先生的話：你這糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛頓，在你的譏笑里有愛迪生。身為教師，就更加感受到自己職責(zé)的神圣和一言一行的重要。善待每一個學(xué)生，做學(xué)生喜歡的老師，師生雙方才會有愉快的情感體驗(yàn)。一個教師，只有當(dāng)他受到學(xué)生喜愛時，才能真正實(shí)現(xiàn)自己的最大價值。義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）簡介新課標(biāo)的全名叫做《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，文件包括義務(wù)教育課程方案和16個課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版），不僅有語文數(shù)學(xué)等主要科目，連勞動、道德這些，也有非常詳細(xì)的課程標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，是2011年制定的，離現(xiàn)在已經(jīng)十多年了；而課程方案最早，要追溯到2001年，已經(jīng)二十多年沒更新過了，很多內(nèi)容，確實(shí)需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況更新。所以這次新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，首先是對老課標(biāo)的一次升級完善。另外，在雙減的大背景下頒布，也能體現(xiàn)出，國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標(biāo)準(zhǔn)是啥？課程方案是對某一學(xué)科課程的總體設(shè)計，或者說，是對教學(xué)過程的計劃安排。簡單說，每個年級上什么課，每周上幾節(jié)，老師上課怎么講，課程方案就是依據(jù)。課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定某一學(xué)科的課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、內(nèi)容目標(biāo)、實(shí)施建議的教學(xué)指導(dǎo)性文件，也就是說，它規(guī)定了，老師上課都要講什么內(nèi)容。