第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用.ppt

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1、第1节磁场的描述磁场对电流的作用考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3思想方法思想方法 物理建模物理建模5课时训练课时训练 高分在握高分在握4高考演练高考演练 明确考向明确考向6微课助学微课助学 考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识

2、梳理 微课助学 首页 尾页上页下页易 错 清 单自 主 梳 理知识 梳理基础 深化C思考感悟思考感悟磁感线磁感线与静电场线有哪与静电场线有哪些相同点和不同些相同点和不同点点相同点：都是假相同点：都是假想的曲线；疏密想的曲线；疏密都表示强弱，切都表示强弱，切线都表示方向；线都表示方向；都不相交、不中都不相交、不中断断不同点：静电场不同点：静电场线不闭合，磁感线不闭合，磁感线为闭合曲线线为闭合曲线考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页易 错 清 单自 主 梳 理知识 梳理基础 深化C三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向 1大小大小(1)FBILsin(

3、其中其中为为B与与I之间的夹角之间的夹角)(2)磁场和电流垂直时磁场和电流垂直时F (3)磁场和电流平行时磁场和电流平行时F0.2方向方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌用左手定则判定：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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向 的方向，这的方向，这时时拇指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所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(2)安培力的方向特点：安培力的方向特点：F B，F I，即，即F垂直于垂直于B和和I决定的平面决定的平面

4、(注意：注意：B和和I可以有任意夹角可以有任意夹角)BIL电流电流考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页自 主 梳 理易 错 清 单(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关()(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致一致()(3)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量一定减小垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量一定减小()(4)磁感线是真实存在的磁感线是

5、真实存在的()(5)磁感线越密，磁场越强磁感线越密，磁场越强()(6)通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零()(7)安培力一定不做功安培力一定不做功()知识 梳理基础 深化C考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3思想方法思想方法 物理建模物理建模5课时训练课时训练 高分在握高分在握4高考演练高考演练 明确考向明确考向6微课助学微课助学考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助

6、学 首页 尾页上页下页考点一考点一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加典型例题方法总结知识整合跟踪训练考点 突破典例 透析C1安培定则的应用安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因因”和和“果果”.2.磁场的叠加磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解分解法进行合成与分解思维提升思维提升 两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加

7、而成的考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C典型例题【点破】知识整合方法总结跟踪训练如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向两点且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流相反的电流a、O、b在在M、N的连线上，的连线上，O为为MN的的中点，中点，c、d位于位于MN的中垂线上，且的中垂线上，且a、b、c、d到到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是正确的是()AO点处的磁感应强度为

8、零点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同两点处磁感应强度的方向不同根据安培定则，判断根据安培定则，判断通电导体各自产生磁通电导体各自产生磁场的磁感线如图所示场的磁感线如图所示由磁场的叠加原理由磁场的叠加原理判断磁场的强弱和方判断磁场的强弱和方向向考点一考点一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C典型例题【解析

9、】知识整合方法总结跟踪训练如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向两点且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流相反的电流a、O、b在在M、N的连线上，的连线上，O为为MN的的中点，中点，c、d位于位于MN的中垂线上，且的中垂线上，且a、b、c、d到到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是正确的是()AO点处的磁感应强度为零点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的

10、磁感应强度大小相等，方向相同两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同两点处磁感应强度的方向不同由安培定则可以判断由安培定则可以判断通电导线产生的磁场通电导线产生的磁场的磁感线如图所示，的磁感线如图所示，由磁场的叠加原理可由磁场的叠加原理可知知C项正确项正确考点一考点一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加C考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C知识整合方法总结跟踪训练典型例题【解析】1(2013高考安徽卷高考安徽卷)图中图中a、b、c、d为四根与纸为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正

11、方形的四个顶点面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A向上向上 B向下向下 C向左向左 D向右向右选选B.a、b、c、d四根导四根导线上电流大小相同，它线上电流大小相同，它们在们在O点形成的磁场的点形成的磁场的磁感应强度磁感应强度B大小相同，大小相同，方向如图甲所示方向如图甲所示O点合磁场方向如图乙点合磁场方向如图乙所示，则由所示，则由O点

12、垂直纸点垂直纸面向外运动的带正电的面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向粒子所受洛伦兹力方向据左手定则可以判定向据左手定则可以判定向下下B选项正确选项正确考点一考点一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加B考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点二考点二 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题典型例题方法总结知识整合跟踪训练考点 突破典例 透析C 解决安培力作用下导体平衡问题的一般思路解决安培力作用下导体平衡问题的一般思路 思维提升思维提升 解决安培力相关问题的“两大关键”(1)要正确画出通电导体受力的平面图，电流方向和磁

13、场方向表示要正确(2)受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定，注意安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又和电流方向垂直考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C典型例题【点破】知识整合方法总结跟踪训练(2012高考天津卷高考天津卷)如图所示，金属棒如图所示，金属棒MN两端由等长两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由棒中通以由M向向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，如果仅改变下列某一个条件

14、，角的相应变角的相应变化情况是化情况是()A棒中的电流变大，棒中的电流变大，角变大角变大B两悬线等长变短，两悬线等长变短，角变小角变小C金属棒质量变大，金属棒质量变大，角变大角变大D磁感应强度变大，磁感应强度变大，角变小角变小关键词：关键词：等长，等长，轻轻质，质，水平，水平，平衡平衡以棒为研究对象受力分以棒为研究对象受力分析析F安安BIL，F安安mgtan tan BIL/mg.考点二考点二 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C典型例题【解析】知识整合方法总结跟踪训练(2012高

15、考天津卷高考天津卷)如图所示，金属棒如图所示，金属棒MN两端由等长两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由棒中通以由M向向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，如果仅改变下列某一个条件，角的相应变角的相应变化情况是化情况是()A棒中的电流变大，棒中的电流变大，角变大角变大B两悬线等长变短，两悬线等长变短，角变小角变小C金属棒质量变大，金属棒质量变大，角变大角变大D磁感应强度变大，磁感应强度变大，角变小角变小金属棒金属棒MN受力分析及其受力分析及其侧视图如图

16、所示，由平侧视图如图所示，由平衡条件可知衡条件可知F安安mgtan，而，而F安安BIL，即，即BILmgtan，则，则I，m，B，故，故A正确，正确，C、D错误错误角角与悬线长度无关，与悬线长度无关，B错误错误考点二考点二 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题A考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破典例 透析C典型例题知识整合方法总结跟踪训练本题以通电导体棒受安培力作用的相关内容考查共点力平衡知识，涉及的知本题以通电导体棒受安培力作用的相关内容考查共点力平衡知识，涉及的知识有受力分析、平衡力的处理以及安培力大小和方向的确定解答此题

17、的关识有受力分析、平衡力的处理以及安培力大小和方向的确定解答此题的关键是在对导体棒进行受力分析时将正面图转换为侧视图键是在对导体棒进行受力分析时将正面图转换为侧视图考点二考点二 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页考点 突破题型 透析C知识整合方法总结跟踪训练典型例题【解析】2(2014泉州模拟泉州模拟)如图所示，两平行金属导轨间如图所示，两平行金属导轨间的距离的距离L0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹，金属导轨所在的平面与水平面夹角角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，在导轨所在平面内，

18、分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻、内阻r0.50 的的直流电源现把一个质量直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体棒的导体棒ab放放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻电阻R02.5，金属导轨电阻不计，金属导轨电阻不计，g取取10 m/s2.已已知知sin 370.60，cos 370.80.求：求：(1)通过导体

19、棒的电流；通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小导体棒受到的摩擦力大小考点二考点二 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题答案：答案：(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N，方向沿导，方向沿导轨向下轨向下考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3思想方法思想方法 物理建模物理建模5课时训练课时训练 高分在握高分在握4高考演练高考演练 明确考向明确考向6微课助学微课助学考点突破

20、思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页 通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断典型巧解题后悟道思想方法跟踪训练考点 突破典例 透析C1常规思路概述常规思路概述判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先要弄清导体所在位置的判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先要弄清导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则判定导体的受力情况，进而确定导体的运动磁场分布情况，然后利用左手定则判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向方向或运动趋势的方向2常用判断方法常用判断方法(1)电流元法：把整段弯曲导线分为多段直线

21、电流元，先用左手定则判断每段电电流元法：把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向(2)特殊位置法：通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培特殊位置法：通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向力的方向，从而确定其运动方向(3)等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流然后根据同极相斥、异极相吸判

22、断相互作用情况环形电流然后根据同极相斥、异极相吸判断相互作用情况考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页 通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断典型巧解题后悟道思想方法跟踪训练考点 突破典例 透析C(4)结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势方向相同的趋势(5)转换研究对象法：定性分析

23、磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后根据牛顿第三定律，确题时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后根据牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页思想 方法物理 建模C思想方法题后悟道典例巧解跟踪训练典例典例：如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平：如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而

24、平衡，行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是中正确的是()AFN1FN2，弹簧的伸长量增大，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹簧的伸长量减小，弹簧的伸长量减小【巧思妙解】采用采用“转换研究对象法转换研究对象法”：由于条形磁铁的磁：由于条形磁铁的磁感线是从感线是从N极出发到极出发到S极，极，所以

25、可画出磁铁在导线所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，此处的一条磁感线，此处磁感应强度方向斜向处磁感应强度方向斜向左下方，如图，导线左下方，如图，导线A中的电流垂直纸面向外，中的电流垂直纸面向外，由左手定则可判断导线由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安必受斜向右下方的安培力，由牛顿第三定律培力，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减以磁铁对斜面的压力减小，小，FN1FN2.通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页

26、下页思想 方法物理 建模C思想方法题后悟道典例巧解跟踪训练典例典例：如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平：如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是中正确的是()AFN1FN2，弹簧的伸长量增大，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹

27、簧的伸长量减小，弹簧的伸长量减小【巧思妙解】同时，由于导线同时，由于导线A比较比较靠近靠近N极，安培力的方极，安培力的方向与斜面的夹角小于向与斜面的夹角小于90，所以电流对磁铁的作，所以电流对磁铁的作用力有沿斜面向下的分用力有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为所以正确选项为C.通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断C考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页典型巧解思想方法题后悟道跟踪训练考点 突破典例 透析C判断通电导体在安培力作用下的运动问题

28、时应注意以下两点：判断通电导体在安培力作用下的运动问题时应注意以下两点：(1)同一问题可以用多种判断方法分析，可以根据不同的题目选择恰当的判断同一问题可以用多种判断方法分析，可以根据不同的题目选择恰当的判断方法方法(2)同一导体在安培力作用下，运动形式可能会发生变化，要根据受力情况进同一导体在安培力作用下，运动形式可能会发生变化，要根据受力情况进行判断行判断 通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页思想 方法物理 建模C思想方法题后悟道跟踪训练典例巧解【解析】(2013高考上海卷高考上海

29、卷)如图，通电导线如图，通电导线MN与单匝矩形与单匝矩形线圈线圈abcd共面，位置靠近共面，位置靠近ab且相互绝缘当且相互绝缘当MN中电中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向 ()A向左向左 B向右向右 C垂直纸面向外垂直纸面向外 D垂直纸面向里垂直纸面向里选选B.因为导线因为导线MN靠近靠近ab，由图可知，线圈中等效，由图可知，线圈中等效合磁场为垂直纸面向里，合磁场为垂直纸面向里，当当MN中电流减小时，由中电流减小时，由楞次定律可知感应电流的楞次定律可知感应电流的磁场阻碍磁通量的减小，磁场阻碍磁通量的减小，故线圈向右运动，所受安故线圈向右运动，所受安

30、培力的合力向右，故只有培力的合力向右，故只有B项正确项正确 通电导体在安培力作用下运动情况的判断通电导体在安培力作用下运动情况的判断B考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3思想方法思想方法 物理建模物理建模5课时训练课时训练 高分在握高分在握4高考演练高考演练 明确考向明确考向6微课助学微课助学考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析

31、3思想方法思想方法 物理建模物理建模5课时训练课时训练 高分在握高分在握4高考演练高考演练 明确考向明确考向6微课助学微课助学考点突破 思想方法高考演练 课时训练 知识梳理 微课助学 首页 尾页上页下页目 录ONTENTSC1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3思想方法思想方法 物理建模物理建模6微课助学微课助学 安培力有关的力学安培力有关的力学 综合问题综合问题4高考演练高考演练 明确考向明确考向5课时训练课时训练 高分在握高分在握此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!