【教学课件】选修11电流和磁场复习.ppt

电流和磁场电流和磁场written by fengdehuiwritten by fengdehuiLOGO磁磁场场 磁感磁感线线A电电流的磁流的磁场场 安培定安培定则则A磁感磁感应应强强度度 磁通量磁通量A安培力的大小安培力的大小 左手定左手定则则A洛洛仑兹仑兹力的方向力的方向A电电磁感磁感应现应现象及其象及其应应用用A电电磁感磁感应应定律定律A知识结构图电磁关系电生磁-电流的磁效应-奥斯特（orstered）磁生电-电磁感应现象-法拉第（faraday）相互作用力磁体-磁体电流-磁体磁体-电流-运动电荷电流-电流磁场和磁场线（1）磁体和电流的周围都存在着磁场,磁场对磁体和电流都有力的作用.磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过_来传递的。磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,为该点的磁场方向.也就是小磁针静止时北极所指的方向。（2）磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的 反映磁场的强弱；磁感线上某点的 表示该点的场强方向，即磁场方向。匀强磁场的磁感线特点：距离相等的平行直线。判断：物理学规定小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。（）磁场是客观存在的一种物质（）磁感线是客观存在的（）地磁场 地球具有磁场。指南针之所以指南就是利用了地球的磁场。指南针在远程航海中的作用：导航。电流的磁场和安培定则电流的磁效应由奥斯特发现。磁场对电流的作用力的规律是由安培发现。安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(图乙)。直线电流的磁场：安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向(图乙)。环形电流的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。也就是说，大拇指指向通电螺线管的北极。通电螺线管的磁场：例一：关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是例二：关于通电螺旋线管磁极的判断，下列示意图中正确的是 例3：在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是（）A从螺线管的N极指向S极B放在该点的小磁针北极受力的方向C从螺线管的S极指向N极D放在该点的小磁针的南极受力的方向比较电场和磁场磁场磁场电场电场磁体和通电导线周围的特磁体和通电导线周围的特殊物质殊物质电荷周围的特殊物质电荷周围的特殊物质磁体间，电流间通过磁场磁体间，电流间通过磁场发生相互作用发生相互作用电荷通过电场发生相互作电荷通过电场发生相互作用用放在磁场中的小磁针放在磁场中的小磁针N极极受力方向即该点的磁场方受力方向即该点的磁场方向向放在电场中的放在电场中的正正检验电荷检验电荷受力方向即该点的电场方受力方向即该点的电场方向向可以用磁感线形象化的描可以用磁感线形象化的描述磁场述磁场可以用电场线形象的描述可以用电场线形象的描述电场电场比较电场线和磁场线磁磁感线感线电场电场线线假想的形象化的描述手段假想的形象化的描述手段 假想的形象化的描述手段假想的形象化的描述手段线上各点的切线方向即该线上各点的切线方向即该点的磁场方向点的磁场方向线上各点的切线方向即该线上各点的切线方向即该点的电场方向点的电场方向线的疏密程度反映磁场的线的疏密程度反映磁场的强弱强弱线的疏密程度反映磁场的线的疏密程度反映磁场的强弱强弱闭合不相交闭合不相交不闭合不闭合不相交不相交磁场对通电导线的作用力安培力安培力的大小把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力最小，等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和0之间。当导线方向与磁场方向垂直时，安培力的大小F=BIL例一（09年江苏）如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若仅将导线中的电流增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将A减小为原来的1/4 B减小为原来的1/2C增大为原来的2倍 D增大为原来的4倍磁感应强度磁感应强度B反映磁场的强弱。（B L）单位：特斯拉，简称特，符号是T例1：将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁感应强度B大小为 T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为 T,导线受安培力为 N.左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。两两垂直例一一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是A向上B向下C向左D向右例题：如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向.磁场对运动电荷的作用力-洛伦兹力强调：运动电荷洛伦兹力大小的影响因素磁场强度电荷带电量运动速度F=Bvq （vB）洛伦兹力的方向 方法：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向。运动的负电荷在磁场中所受的洛仑兹力，方向跟正电荷相反。例1、判断图示中带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。例2(10年江苏)汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是A向上 B向下C向左D向右比较电场力和磁场力电荷（无论静止与否）所受电场力方向与电场方向平行（相同或相反）。电荷（必须运动）所受磁场力方向与磁场方向垂直。电磁感应现象及其作用只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。磁通量磁通量描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量，定义式=BS.磁感应强度也可以称为磁通密度注意：公式中的S为有效面积，即它是处于磁场中且与磁场方向垂直的有效面积磁通量的变化由=BS可知，使变化也三种途径=B S=BS=B S注意S指的在磁场中的有效面积。例一：如图所示，在水平匀强磁场中数值放置一矩形线圈，线圈平面与磁场垂直，线圈绕其底边转过90至水平位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是（）A变大B变小C先变大后变小D先变小后变大例3：如图3所示，矩形线框由静止开始运动，若要使线圈中的磁通量发生变化，则线圈的运动情况应该是（）向右平动（边 还没有进入磁场）向上平动（边 还没有离开磁场）以边为轴转动 （边还没有转入磁场）以边为轴转动 （转角不超过）电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。1、电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的 所决定的。A磁感强度 B磁通量 C磁通量的变化量 D磁通量的变化率 2、某线圈内的磁通量为0.04Wb，经过0.4s磁通量变为0.12Wb，则此过程中线圈中的感应电动势大小为 。例1：关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是A、只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生B、穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小C穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大例2：关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是()A只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电动势D不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流Thank youThank you LOGO