【金榜奪冠】高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第九章 第一單元 第1課時(shí) 磁場(chǎng)及描述課件 選修3-1

1、第一單元 磁場(chǎng) 安培力 第1課時(shí) 磁場(chǎng)及描述,選修3-1 第九章磁場(chǎng),基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一 磁場(chǎng)、磁感線,(1)產(chǎn)生：磁場(chǎng)是一種物質(zhì)，產(chǎn)生于_和_周圍 (2)性質(zhì)： 磁場(chǎng)對(duì)放入其中的_或_有力的作用 (3)方向：規(guī)定磁場(chǎng)中任意一點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)_(或小磁針_)為該處磁場(chǎng)的方向 2磁感線 (1)概念：用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中任意點(diǎn)的_而_的曲線,(2)特點(diǎn)：是閉合曲線，在磁體外部是從_極到_極，內(nèi)部從_極到_極磁感線上每一點(diǎn)的_就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁感線的_表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,(3)兩種常見(jiàn)的磁感線 條形磁鐵的磁感線和蹄形磁鐵的磁感線如下圖所示：,3電流磁場(chǎng)，安培定則 用安培定則判斷幾種電流磁場(chǎng) (1)直線電

2、流的磁場(chǎng)：用_握住導(dǎo)線，讓伸直的_跟電流的方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是_的環(huán)繞方向，如下圖所示,(2)環(huán)形電流(或通電螺線管)的磁場(chǎng)：用_握住導(dǎo)線，讓右手彎曲的四指跟電流的_一致，那么_所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上的磁感線方向(或通電螺線管的N極)，如下圖所示,答案： 1(1)磁體電流(2)磁體電流 (3)N極的指向N極受力的方向 2(1)磁場(chǎng)方向假想(2)NSSN切線方向密疏 3(1)右手大拇指磁感線(2)右手環(huán)繞方向伸直的大拇指,要點(diǎn)深化,1地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) 地球的磁場(chǎng)(簡(jiǎn)稱地磁場(chǎng))與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè) (1)地磁場(chǎng)的N極在地球地理的南極附近，地磁場(chǎng)的S極在地球地

3、理的北極附近 (2)地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極，而豎直分量(By)在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下 (3)在赤道平面上，距地球表面等高的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向均水平向北,2磁現(xiàn)象的電本質(zhì) (1)永久磁鐵的磁場(chǎng)是由磁體內(nèi)的分子電流定向移動(dòng)而產(chǎn)生的(安培分子電流假設(shè)) (2)電流的磁場(chǎng)是由形成電流的運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的(奧斯特的電流磁效應(yīng)),3磁感線和電場(chǎng)線比較,磁感線和電場(chǎng)線的疏密都能形象地表示相應(yīng)場(chǎng)的強(qiáng)弱，但應(yīng)注意： (1)只有在同一個(gè)圖中才能根據(jù)磁感線或電場(chǎng)線的疏密判定各處相應(yīng)場(chǎng)的強(qiáng)弱 (2)沒(méi)有畫出磁感線或電場(chǎng)線的地方并不表示那里沒(méi)有磁場(chǎng)或電場(chǎng)存在,基礎(chǔ)回

4、顧,考點(diǎn)二 磁感應(yīng)強(qiáng)度,1磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1)物理意義：表示_強(qiáng)弱的物理量 (2)定義：在磁場(chǎng)中_磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值 (3)表達(dá)式：B_. 式中IL稱為檢驗(yàn)電流元，其意義是在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)處垂直于磁感線的方向上，放置一電流強(qiáng)度為I、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，,由于導(dǎo)線長(zhǎng)度L極短，所以稱為檢驗(yàn)電流元F為檢驗(yàn)電流元IL在磁場(chǎng)中該點(diǎn)處所受到的磁場(chǎng)力大小 值得注意的是：磁感應(yīng)強(qiáng)度B僅跟磁場(chǎng)本身特性有關(guān)，與IL和F無(wú)關(guān) (4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是_，其方向?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感線的切線方向 (5)磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是_，簡(jiǎn)稱_，符號(hào)T，1 T_.,2勻強(qiáng)磁場(chǎng) (1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的

5、大小_，方向_的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng) (2)特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是疏密相同、方向相同的平行直線；距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)和通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)(邊緣部分除外)，都可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng),答案： 1(1)磁場(chǎng)(2)垂直(3) (4)矢量(5)特斯拉特 1 N/(Am) 2(1)處處相等處處相同,要點(diǎn)深化,1正確理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的公式B B 是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，式中的I一定要與B垂直F與IL的比值反映了磁場(chǎng)本身的性質(zhì)就是說(shuō)，在磁場(chǎng)中某處，垂直放入的通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度L改變，通入的電流I改變，則通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F也隨之改變，但F與IL的比值并不改變B雖然由的比值進(jìn)行定義，但B和F、I、L并不存在比

6、例關(guān)系和因果關(guān)系通電導(dǎo)線只是研究磁場(chǎng)性質(zhì)的“工具”，而磁場(chǎng)的性質(zhì)顯然與“工具”無(wú)關(guān)這一點(diǎn)和我們研究電場(chǎng)時(shí)要引入“檢驗(yàn)電荷”的目的是一樣的,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，取決于產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體(或電流)以及該點(diǎn)在磁場(chǎng)中所處的位置與磁體(或電流)距離越近，磁體的磁性(或電流)越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其方向就是該點(diǎn)上小磁針北極的指向當(dāng)空間存在幾個(gè)場(chǎng)源時(shí)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就是這幾個(gè)場(chǎng)源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加起來(lái)的矢量和為了解題方便，也可以將某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按平行四邊形定則進(jìn)行分解 2磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較,注意：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁

7、感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流受力方向垂直,題型一安培定則的應(yīng)用,應(yīng)用安培定則時(shí)，注意分清“因”和“果”：在判定直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指指“原因”電流方向，四指指“結(jié)果” 磁感線繞向；在判定環(huán)形(或螺線管)電流的磁場(chǎng)時(shí)，四指指“原因” 電流繞向，大拇指指“結(jié)果” 環(huán)(或管)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向，即指N極,如右圖所示，通電直導(dǎo)線AB、螺線管G、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，它們的磁場(chǎng)互不影響當(dāng)電鍵S閉合后，則小磁針的北極N(黑色一端)指示出磁場(chǎng)方向正確的是() AaBb Cc Dd,解析：先根據(jù)安培定則在圖中畫出有關(guān)磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)小磁針的磁感線及其方向，即當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，對(duì)于通電直導(dǎo)線AB，根據(jù)安培定則確定

8、，磁感線是以導(dǎo)線AB上各點(diǎn)為圓心的同心圓，且都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，其方向是逆時(shí)針?lè)较?，顯然磁針a標(biāo)示的不對(duì)對(duì)電磁鐵D(與蹄形磁鐵相似)，由安培定則確定，電磁鐵的左端為N極，右端為S極，可見(jiàn)小磁針b標(biāo)示正確對(duì)通電螺線管G的磁感線及方向(與條形磁鐵相似)，由安培定則確定，螺線管內(nèi)的磁感線是由右指向左，外部的磁感線是由左向右，故c所示正確，d所示錯(cuò)誤因此答案為BC. 答案：BC,題型訓(xùn)練,1.如圖所示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下選項(xiàng)中正確的是(),解析：當(dāng)電流從a端流向電磁鐵時(shí)，根據(jù)安培定則，判斷出電磁

9、鐵的上端為S極，此時(shí)能吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，故說(shuō)明小磁鐵的下端為N極 答案：D,A電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極 B電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極 C電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極 D電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極,題型二 對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加的理解,在xOy坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一根與坐標(biāo)平面垂直的通電直導(dǎo)線，電流方向指向紙內(nèi)(如下圖所示)，此坐標(biāo)范圍內(nèi)還存在一個(gè)平行于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)已知在以直導(dǎo)線為圓心的圓周上的a、b、c、d四點(diǎn)上，a 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，則此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向(),A沿x軸正方向 B沿x軸負(fù)方向 C沿y軸負(fù)方向 D沿y軸正方向,解析：先根據(jù)安培定則確

10、定通電直導(dǎo)線在圓周上的a、b、c、d四點(diǎn)上所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，再根據(jù)矢量的合成法判斷出結(jié)果，可知C選項(xiàng)正確 答案：C 點(diǎn)評(píng)：本例考查根據(jù)平行四邊形定則合成磁感應(yīng)強(qiáng)度和運(yùn)用安培定則來(lái)判斷通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向解題時(shí)應(yīng)注意磁感應(yīng)強(qiáng)度在某處的方向是以直導(dǎo)線為圓心的圓周在該處的切線方向,題型訓(xùn)練,2.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，如右圖所示，現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小均為B.則O點(diǎn)實(shí)際磁感強(qiáng)度的大小和方向如何？,解析： 根據(jù)安培定則，I1和I3在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，I2在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與它們垂直，由大小均為B可知，O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，,方向在三角形所在的平面內(nèi)與斜邊夾角arctan 2.,答案： 方向在三角形所在的平面內(nèi)與斜邊夾角arctan 2.,警示 不能正確運(yùn)用安培定則進(jìn)行分析,如圖甲所示，關(guān)于地磁場(chǎng)的起因，有人提出如下假說(shuō)：地磁場(chǎng)是隨繞地球的自轉(zhuǎn)的電子的定向運(yùn)動(dòng)而引起的則此假說(shuō)中的電子運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)(),A沿緯線由東向西，如圖(a) B沿緯線由西向東，如圖(b),C沿經(jīng)線由北向南，如圖(c) D沿經(jīng)線由南剛北，如圖(d),錯(cuò)解：利用安培定則，四指的方向與電流方