人教版高三物理一轮精品课件 8.1磁场 磁场对电流的作用课件 新人教.ppt
《人教版高三物理一轮精品课件 8.1磁场 磁场对电流的作用课件 新人教.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高三物理一轮精品课件 8.1磁场 磁场对电流的作用课件 新人教.ppt(44页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第1节节 磁场磁场 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 2021/8/9 星期一1一、磁一、磁场场及其描述及其描述1定义定义:磁:磁场场是磁体、是磁体、电电流周流周围围存在的一种特殊物存在的一种特殊物质质2方向:方向:磁磁场场中任一点小磁中任一点小磁针针N极所受极所受 的方向的方向为该为该点的磁点的磁场场方向方向3磁场的基本性质:磁场的基本性质:磁磁场对场对放入其中的磁体、放入其中的磁体、电电流和运流和运动电动电荷都有荷都有磁磁场场力的作用力的作用4磁感应强度:磁感应强度:(1)物理意物理意义义:描述:描述 的物理量的物理量(2)方向:小磁方向:小磁针针 时时N极所指的指向极所指的指向磁磁场场
2、力力磁磁场场强强弱弱静止静止2021/8/9 星期一25磁感线:磁感线:在磁场中人为地画出一系列曲线,使曲线上每一点的切在磁场中人为地画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的线方向都跟这点的 的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线磁感线的疏密程度表示磁场的磁感线的疏密程度表示磁场的 二、几种常见的磁场二、几种常见的磁场1条形磁铁和蹄形磁铁的磁场条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示如图所示)特斯拉特斯拉 磁感磁感应应强强度度强强弱弱2021/8/9 星期一32地磁场地磁场地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要特点有三个:地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要
3、特点有三个:(1)地磁场的地磁场的 在地理南极附近,在地理南极附近,在地理北极附近在地理北极附近(2)地磁场地磁场B的水平分量的水平分量(Bx)总是从地理总是从地理 指向指向 ;而竖直分量;而竖直分量(By)则南、北半球相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面则南、北半球相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下向下(3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感强弱相同,在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感强弱相同,且方向水平向北且方向水平向北N极极S极极南极南极北极北极2021/8/9 星期一43几种电流周围的磁场分布几种电流周围的磁场分布2021/8/9 星期一5
4、2021/8/9 星期一64.匀强磁场匀强磁场(1)定义:定义:处处相同的磁场处处相同的磁场(2)磁感线特点:匀强磁场的磁感线为间隔相同的平行直线,如图所示磁感线特点:匀强磁场的磁感线为间隔相同的平行直线,如图所示(3)常常见见例子:例子:距离很近的两个异名磁极之距离很近的两个异名磁极之间间的磁的磁场场(边缘边缘部分除外部分除外)相隔一定距离的两个平行放置的通相隔一定距离的两个平行放置的通电线电线圈中圈中间间区域的磁区域的磁场场5磁通量磁通量(1)公式:公式:.(2)单单位:位:韦韦伯伯(韦韦),符号:,符号:Wb,1 Wb1 Tm2.(3)适用条件:适用条件:匀匀强强磁磁场场;S是垂直磁是垂
5、直磁场场并在磁并在磁场场中的有效面中的有效面积积强强弱、方向弱、方向BS2021/8/9 星期一7三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向1安培力的大小安培力的大小(如如图图所示所示)(1)F .(2)磁磁场场和和电电流垂直流垂直时时:F .(3)磁磁场场和和电电流平行流平行时时:F0.2安培力的方向安培力的方向(1)用左手定用左手定则则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内都与手掌在同一个平面内让让磁感磁感线线从掌心从掌心进进入,并使四指指向入,并使四指指向 的方向,的方向,这时这时拇指所指的方向就是通拇指所指的
6、方向就是通电导线电导线在磁在磁场场中所受中所受 的的方向方向(2)安培力的方向特点:安培力的方向特点:FB,FI,即,即F垂直于垂直于 决定的平面决定的平面安培力的方向垂直于磁感应强度安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流和电流I所决定的平面,但磁感应强所决定的平面,但磁感应强度与电流不一定垂直度与电流不一定垂直BILsinBIL电电流流安培力安培力B、I2021/8/9 星期一8四、磁四、磁电电式式电电流表流表1基本组成部分:基本组成部分:磁磁铁铁和放在磁和放在磁铁铁两极之两极之间间的的 2工作原理工作原理 如右如右图图所示,磁所示,磁场场的方向的方向总总沿沿 着着 均匀均匀辐辐射地分布,在距
7、射地分布,在距轴线轴线等距离等距离 处处的磁感的磁感应应强强度的大小度的大小总总是是 的,保的,保证证B的的 大小不大小不发发生生变变化,且安培力的方向与化,且安培力的方向与线线圈垂直圈垂直当当电电流通流通过线过线圈圈时时,导线导线受到安培力的作用,受到安培力的作用,线线圈圈转动转动,螺旋,螺旋弹弹簧簧变变形,反抗形,反抗线线圈的圈的转动转动,电电流越大,安培力就流越大,安培力就 ,螺旋,螺旋弹弹簧的形簧的形变变也就也就 I与指与指针针偏角偏角成正比,表成正比,表盘盘刻度均匀所以,从刻度均匀所以,从线线圈偏圈偏转转的角度就能判断通的角度就能判断通过电过电流的大小流的大小3优、缺点:优、缺点:优
8、优点是精确度高,能点是精确度高,能测测出很弱的出很弱的电电流;缺点是流;缺点是线线圈的圈的导线导线很很细细,允,允许许通通过过的的电电流很弱流很弱线线圈圈半径方向半径方向相等相等越大越大越大越大2021/8/9 星期一91关于磁感关于磁感应应强强度度B,下列,下列说说法中正确的是法中正确的是()A磁磁场场中某点中某点B的大小,跟放在的大小,跟放在该该点的点的试试探探电电流元的情况有关流元的情况有关B磁磁场场中某点中某点B的方向,跟放在的方向,跟放在该该点的点的试试探探电电流元所受磁流元所受磁场场力方向一力方向一致致C在磁在磁场场中某点的中某点的试试探探电电流元不受磁流元不受磁场场力作用力作用时
9、时,该该点点B值值大小大小为为零零D在磁在磁场场中磁感中磁感线线越密集的地方,磁感越密集的地方,磁感应应强强度越大度越大解析:解析:磁感应强度是由磁场本身决定的,与试探电流元的情况无关,磁感应强度是由磁场本身决定的,与试探电流元的情况无关,A错;电流元所受磁场力方向与磁感应强度错;电流元所受磁场力方向与磁感应强度B的方向垂直,的方向垂直,B错;当磁场错;当磁场与电流平行时,安培力等于零,与电流平行时,安培力等于零,C错;磁感线的疏密程度表示磁场的强错;磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,弱,磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,D正确,故选正确,故选D
10、.答案:答案:D2021/8/9 星期一102.(2012年锦州模拟年锦州模拟)如如图图所示,所示,环环形金属形金属软弹软弹簧套在条形磁簧套在条形磁铁铁的中心的中心位置若将位置若将弹弹簧沿半径向外拉,使其面簧沿半径向外拉,使其面积积增大,增大,则则穿穿过弹过弹簧所包簧所包围围面面积积的磁通量将的磁通量将()A增大增大 B减小减小C不不变变 D无法确定如何无法确定如何变变化化解析:解析:穿过弹簧所围面积的磁通量应为总磁通量,磁铁内部由穿过弹簧所围面积的磁通量应为总磁通量,磁铁内部由S极指极指向向N极的磁通量不变,而其外部由极的磁通量不变,而其外部由N极指向极指向S极的磁通量随面积的增大而极的磁通
11、量随面积的增大而增大,故总磁通量减小,选增大,故总磁通量减小,选B.答案:答案:B2021/8/9 星期一113一根容易形一根容易形变变的的弹弹性性导线导线,两端固定,两端固定导线导线中通有中通有电电流,方向如下流,方向如下图图中箭中箭头头所示当没有磁所示当没有磁场时场时,导线导线呈直呈直线线状状态态;当分;当分别别加上方向加上方向竖竖直向上、水平向右或垂直于直向上、水平向右或垂直于纸纸面向外的匀面向外的匀强强磁磁场时场时,描述,描述导线导线状状态态的的四个四个图图示中正确的是示中正确的是()解析:解析:电流与磁场平行放置时不受磁场力,选项电流与磁场平行放置时不受磁场力,选项A错误;电流与磁场
12、错误;电流与磁场垂直放置时,由左手定则知选项垂直放置时,由左手定则知选项D正确正确答案:答案:D2021/8/9 星期一124.如如图图所示,所示,PQ和和MN为为水平、平行放置的金属水平、平行放置的金属导轨导轨,相距,相距1 m,导导体体棒棒ab跨放在跨放在导轨导轨上,棒的上,棒的质质量量为为m0.2 kg,棒的中点用,棒的中点用细绳经细绳经滑滑轮轮与与物体相物体相连连,物体的,物体的质质量量M0.3 kg,棒与,棒与导轨间导轨间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.5,匀,匀强强磁磁场场的磁感的磁感应应强强度度B2 T,方向,方向竖竖直向下,直向下,为为了使物体匀速上了使物体匀速上升,升,应应在
13、棒中通入多大的在棒中通入多大的电电流?方向如何?流?方向如何?(g取取10 m/s2)2021/8/9 星期一13解析:解析:导体棒导体棒ab受力如右图所示,由平衡条件:受力如右图所示,由平衡条件:FNmg BILFfMg0 又又FfFN 联立联立可得可得I2 A,由左手定则知电流方向由由左手定则知电流方向由ab.答案:答案:2 Aab2021/8/9 星期一14对对磁感磁感应应强强度的理解度的理解 1磁感磁感应应强强度是反映磁度是反映磁场场性性质质的物理量,是用比的物理量,是用比值值法定法定义义的的2匀匀强强磁磁场场:磁感:磁感应应强强度度处处处处相同,磁感相同,磁感线线是一是一组组平行且等
14、平行且等间间距的距的直直线线3磁感磁感应应强强度度B与与电场电场强强度度E的比的比较较2021/8/9 星期一15(1)电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反,而磁感应强度电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反,而磁感应强度的方向与电流元受安培力方向垂直,满足左手定则的方向与电流元受安培力方向垂直,满足左手定则(2)电荷在电场中一定受到电场力的作用,而电流在磁场中如果电电荷在电场中一定受到电场力的作用,而电流在磁场中如果电流方向与磁场方向平行,则不受安培力的作用流方向与磁场方向平行,则不受安培力的作用2021/8/9 星期一16 例例11如图所示,在如图所示,在a、b、c三处垂直于纸面放置
15、三处垂直于纸面放置 三根长直通电导线,电流大小相等,三根长直通电导线,电流大小相等,a、b、c是等边是等边 三角形的三个顶点,三角形的三个顶点,a处电流在三角形中心处电流在三角形中心O点产生点产生 的磁场的磁感应强度大小为的磁场的磁感应强度大小为B,求,求O处的磁感应强度处的磁感应强度 思路点拨思路点拨 首先求出首先求出a、b、c三根导线电流在三根导线电流在O处各自形成的磁场处各自形成的磁场的磁感应强度的大小和方向,然后利用平行四边形定则进行合成的磁感应强度的大小和方向,然后利用平行四边形定则进行合成 自主解答自主解答 由于由于OaObOc,所以在各电流等大的前提下,各处,所以在各电流等大的前
16、提下,各处的电流在的电流在O点的磁感应强度大小也都为点的磁感应强度大小也都为B,根据安培定则,各电流在,根据安培定则,各电流在O处的磁感应强度应垂直于各点和处的磁感应强度应垂直于各点和O的连线,如图所示,由图中几何关系的连线,如图所示,由图中几何关系知知Ba与与Bb夹角为夹角为120,所以根据平行四边形定则,所以根据平行四边形定则,a、b在在O处的合磁感处的合磁感应强度为应强度为B,方向水平向右,所以,方向水平向右,所以O处的总磁感应强度大小为处的总磁感应强度大小为2B,方向,方向平行平行ab连线向右连线向右 答案答案 2B,方向平行,方向平行ab连线连线向右向右2021/8/9 星期一172
17、021/8/9 星期一18答案:答案:D2021/8/9 星期一19对对磁通量的理解磁通量的理解1BS的含义的含义BS只适用于磁感只适用于磁感应应强强度度B与面与面积积S垂直的情况当垂直的情况当S与垂直于与垂直于B的的平面平面间间的的夹夹角角为为时时,则则有有BScos.可理解可理解为为B(Scos),即,即等等于于B与与S在垂直于在垂直于B方向上分量的乘方向上分量的乘积积;也可理解;也可理解为为(Bcos)S,即,即等于等于B在垂直于在垂直于S方向上的分量与方向上的分量与S的乘的乘积积如如图图甲所示甲所示2021/8/9 星期一202面积面积S的含义的含义S不一定是某个不一定是某个线线圈的真
18、正面圈的真正面积积,而是,而是线线圈在磁圈在磁场场范范围围内的面内的面积积 如如图图乙所示,乙所示,S应为线应为线圈面圈面积积的一半的一半3多匝线圈的磁通量多匝线圈的磁通量多匝多匝线线圈内磁通量的大小与圈内磁通量的大小与线线圈匝数无关,因圈匝数无关,因为为不不论线论线圈匝数多少,圈匝数多少,穿穿过线过线圈的磁感圈的磁感线线条数相同,而磁感条数相同,而磁感线线条数可表示磁通量的大小条数可表示磁通量的大小4合磁通量求法合磁通量求法若某个平面内有不同方向和若某个平面内有不同方向和强强弱的磁弱的磁场场共同存在当共同存在当计计算穿算穿过这过这个个 面面的磁通量的磁通量时时,先,先规规定某个方向的磁通量定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版高三物理一轮精品课件 8.1磁场 磁场对电流的作用课件 新人教 人教版高三 物理 一轮 精品 课件 8.1 磁场 电流 作用 新人
限制150内