物理高三一轮安徽精品磁场省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

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1、一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1磁场磁场(1)基本性质：磁场对处于其中磁体、电流基本性质：磁场对处于其中磁体、电流和运动电荷有和运动电荷有_作用作用(2)方向：小磁针方向：小磁针_所受磁场力方向所受磁场力方向磁场力磁场力N极极第1页环形电流环形电流第2页第3页强强弱和方向弱和方向N极极第4页4匀强磁场匀强磁场(1)定义：磁感应强度大小定义：磁感应强度大小_、方向、方向_磁场称为匀强磁场磁场称为匀强磁场(2)特点特点匀强磁场中磁感线是疏密程度相同、方向相匀强磁场中磁感线是疏密程度相同、方向相同平行直线同平行直线距离很近两个异名磁极之间磁场和通电螺线距离很近两个异名磁极之间磁场和通电螺线

2、管内部中心轴线附近磁场管内部中心轴线附近磁场(边缘部分除外边缘部分除外)，都，都能够认为是匀强磁场能够认为是匀强磁场处处相等处处相等处处相同处处相同第5页二、磁感线及几个常见磁场分布二、磁感线及几个常见磁场分布1磁感线：在磁场中画出一些曲线，使典磁感线：在磁场中画出一些曲线，使典线上每一点线上每一点_方向都跟这点磁感应方向都跟这点磁感应强度方向一致强度方向一致2磁感线特点磁感线特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设曲线，并不是客观存在于磁场中真实曲线曲线，并不是客观存在于磁场中真实曲线(2)磁感线在磁体磁感线在磁体(螺线管螺线管)外部由外部由_到到_

3、极，极，内部由内部由_到到_极，是极，是_切线切线N极极S闭合曲线闭合曲线NS极极第6页(3)磁感线疏密表示磁场磁感线疏密表示磁场_，磁感线，磁感线较密地方磁场较强，磁感线较疏地方磁较密地方磁场较强，磁感线较疏地方磁场较弱场较弱(4)磁感线上任何一点磁感线上任何一点_，都跟该，都跟该点磁场点磁场(磁感应强度磁感应强度)方向一致方向一致(5)磁感线不能磁感线不能_，也不能相切，也不能相切强弱强弱切线方向切线方向相交相交第7页3几个常见磁场几个常见磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁磁场条形磁铁和蹄形磁铁磁场(以下列图所表示以下列图所表示)第8页(2)几个电流周围磁场分布几个电流周围磁场分布直线电流磁场通

4、电螺线管磁场环形电流磁场特特点点无磁极、非无磁极、非匀匀强强且距且距导导线线越越远处远处磁磁场场_与_磁铁磁场相同，管内中心轴线附近为_磁场且磁场_，管外为_磁场环形电流两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场_越弱越弱条形条形匀匀强强最最强强非匀非匀强强越弱越弱第9页安安培培定定则则第10页立立体体图图第11页横横截截面面图图第12页4.安培定则安培定则(1)直线电流和环形电流及通电螺线管磁场直线电流和环形电流及通电螺线管磁场磁感线方向能够用磁感线方向能够用_定则确定定则确定(2)对于通电直导线，可用对于通电直导线，可用_握住导线，握住导线，大拇指指向电流方向，弯曲四指指向大拇指指向电流方向，

5、弯曲四指指向_方向方向(3)对于环形电流和通电螺线管，则用弯曲对于环形电流和通电螺线管，则用弯曲四指指向四指指向_围绕方向，右手拇指指向围绕方向，右手拇指指向螺线管螺线管_磁感线方向磁感线方向安培安培右手右手磁感线围绕磁感线围绕电流电流轴线上轴线上第13页三、通电导线在磁场中受到力三、通电导线在磁场中受到力安培力安培力1安培力大小安培力大小(1)磁场和电流垂直时：磁场和电流垂直时：F_.(2)磁场和电流平行时：磁场和电流平行时：F0.2安培力方向安培力方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，而且都与手掌在同一个平面内让磁感手指垂直

6、，而且都与手掌在同一个平面内让磁感BIL第14页第15页线从掌心进入，并使四指指向线从掌心进入，并使四指指向_方向，这方向，这时拇指所指方向就是通电导线在磁场中时拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受所受_方向方向(2)安培力方向特点：安培力方向特点：FB，FI，即，即F垂垂直于直于_决定平面决定平面电流电流安培力安培力B和和I第16页四、磁电式电流表四、磁电式电流表1基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间间_2工作原理：工作原理：如图所表示，磁场方向总沿着如图所表示，磁场方向总沿着_均匀辐均匀辐射地分布，在距轴线等距离处磁感应强度射地分布，在距轴线等距离处磁感应

7、强度大小总是大小总是_，确保，确保B大小不发生变大小不发生变化，且安培力方向与线圈垂直化，且安培力方向与线圈垂直线圈线圈径向径向相等相等第17页第18页当当电电流流经过线经过线圈圈时时，导线导线受到安培力作用，受到安培力作用，线线圈圈转动转动，螺旋，螺旋弹弹簧簧变变形，反抗形，反抗线线圈圈转动转动，电电流越大，安培力就流越大，安培力就_，螺旋，螺旋弹弹簧形簧形变变也就也就_I与指与指针针偏角偏角成正比，表成正比，表盘盘刻度刻度_(均匀、不均匀均匀、不均匀)所以，从所以，从线线圈偏圈偏转转角度就能判断角度就能判断经过电经过电流大小流大小3优优、缺点：、缺点：优优点是点是_高，能高，能测测出很出很

8、弱弱电电流；缺点是流；缺点是线线圈圈导线导线很很细细，允，允许许通通过电过电流流_越大越大越大越大均匀均匀灵敏度灵敏度很弱很弱第19页一、磁感线和电场线比较一、磁感线和电场线比较磁感磁感线线电场线电场线不一样点闭闭合曲合曲线线起始于正起始于正电电荷，荷，终终止于止于负电负电荷荷相同点引入目标形象描述场而引入假想线，实际不存在疏密疏密场强弱切切线线方向方向场方向相交相交 不能相交不能相交(电场电场中无中无电电荷空荷空间间不相交不相交)第20页第21页3磁感磁感应应强强度度B定定义义式也是其度量式，但用来式也是其度量式，但用来测测量小段通量小段通电导线电导线必必须须垂直放入磁垂直放入磁场场，假如小

9、，假如小段通段通电电直直导线导线平行放入磁平行放入磁场场，所受安培力，所受安培力为为零，零，但不能但不能说该说该点磁感点磁感应应强强度度为为零零4磁感磁感应应强强度是矢量，其方向是放入其中小磁度是矢量，其方向是放入其中小磁针针静止静止时时N极指向，不是磁极指向，不是磁场场中中电电流所受磁流所受磁场场力方向，而是与受到磁力方向，而是与受到磁场场力方向垂直力方向垂直 第22页第23页第24页第25页四、安培力做功实质四、安培力做功实质能量传递能量传递1安培力做正功：是将电源能量传递给通电导线安培力做正功：是将电源能量传递给通电导线或转化为导线动能或其它形式能或转化为导线动能或其它形式能2安培力做负

10、功：是将其它形式能转化为电能，安培力做负功：是将其它形式能转化为电能，或储存或再转化为其它形式能或储存或再转化为其它形式能第26页1.关于磁场和磁感线描述，以下说法中正确是关于磁场和磁感线描述，以下说法中正确是()A磁感线能够形象地描述各点磁场强弱和方向，磁感线能够形象地描述各点磁场强弱和方向，它每一点切线方向都和小磁针放在该点静止时北它每一点切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指方向一致极所指方向一致B磁极之间相互作用是经过磁场发生，磁场和磁极之间相互作用是经过磁场发生，磁场和电场一样，也是一个看得见、摸得着客观存在物电场一样，也是一个看得见、摸得着客观存在物质质C磁感线总是从磁铁北极出发

11、，到南极终止磁感线总是从磁铁北极出发，到南极终止D磁感线就是细铁屑连成曲线磁感线就是细铁屑连成曲线第27页解析：解析：磁感线是为了描述磁场而假想线，是闭磁感线是为了描述磁场而假想线，是闭合曲线，合曲线，故故C、D错误磁感线疏密反应场强弱，错误磁感线疏密反应场强弱，曲线上某点切线反应场方向，故曲线上某点切线反应场方向，故A正确，磁场是正确，磁场是在磁体和电流周围客观存在看不见、摸不着特殊在磁体和电流周围客观存在看不见、摸不着特殊物质，故物质，故B项错误项错误答案：答案：A第28页第29页第30页当试探电流元方向与磁场方向平行时，虽电流元受当试探电流元方向与磁场方向平行时，虽电流元受磁场力为零，但

12、磁感应强度却不为零，磁场力为零，但磁感应强度却不为零，C错磁感错磁感线疏密是依据磁场强弱画出，磁感线越密集地方，线疏密是依据磁场强弱画出，磁感线越密集地方，磁感应强度越大，磁感线越稀疏地方，磁感应强度磁感应强度越大，磁感线越稀疏地方，磁感应强度越小，故越小，故D正确正确答案：答案：D第31页319世纪代，以塞贝克(数学家)为代表科学家已认识到温度差会引发电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与后面温度差从而提出以下假设：地球磁场是由绕地球环形电流引发该假设中电流方向是()A由西向东垂直磁子午线B由东向西垂直磁子午线C由南向北沿磁子午线 D由赤道向两极沿磁子午线方向第32页解析：解析：如右

13、图所表示考虑地球自转方向，如右图所表示考虑地球自转方向，利用安培定则能够判定地磁场是由东向西环利用安培定则能够判定地磁场是由东向西环形电流产生，故形电流产生，故B项正确项正确答案：答案：B第33页第34页解析：解析：为了便于判断所标出小磁针为了便于判断所标出小磁针N极指向极指向是否正确，先依据安培定则在图中画出相关磁是否正确，先依据安培定则在图中画出相关磁场中经过小磁针磁感线及其方向，如图所表示场中经过小磁针磁感线及其方向，如图所表示第35页答案：答案：D第36页第37页解析：解析：该导线能够用该导线能够用a和和d之间直导线长为之间直导线长为(1)L来等效代替，依据来等效代替，依据FBIL，可

14、知大小，可知大小为为(1)BIL，依据左手定则判定方向沿纸面，依据左手定则判定方向沿纸面向上，向上，A正确正确答案：答案：A第38页第39页答案：答案：C第40页安培定则应用及磁感应强度叠加安培定则应用及磁感应强度叠加第41页第42页空间中磁场叠加，在某一点磁场方向即该点空间中磁场叠加，在某一点磁场方向即该点磁感应强度方向只有一个，即合磁场方向，磁感应强度方向只有一个，即合磁场方向，应用平行四边形定则来求应用平行四边形定则来求第43页第44页答案：答案：B第45页通电导线在安培力作用下运动情况判定通电导线在安培力作用下运动情况判定如右图所表示，把一重力不计通电直导线水平放如右图所表示，把一重力

15、不计通电直导线水平放在蹄形磁铁两极正上方，导线能够自由转动，当在蹄形磁铁两极正上方，导线能够自由转动，当导线通入图示方向电流导线通入图示方向电流I时，导线运动情况是时，导线运动情况是(从上从上往下看往下看)()A顺时针方向转动，同时下降顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升逆时针方向转动，同时上升第46页【思绪点拨】【思绪点拨】首先明确常见磁场磁感线分布情况，首先明确常见磁场磁感线分布情况，然后取然后取“电流元电流元”，用左手定则判定其受力方向，尤，用左手定则判定其受力方向，尤其注意

16、电流旋转后，有了垂直于纸面分量而造成向其注意电流旋转后，有了垂直于纸面分量而造成向下受力下受力第47页第48页(2)特殊位置法特殊位置法把导线转过把导线转过90特殊位置来分析，依据左手定则判得特殊位置来分析，依据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动同时向下运安培力方向向下，故导线在顺时针转动同时向下运动动总而言之，选项总而言之，选项A正确正确答案：答案：A第49页判定安培力作用下导体运动情况惯用方法判定安培力作用下导体运动情况惯用方法第50页结论法结论法同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；两不平行直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同趋势转换研转换研究对象究对象法法定性分析磁体

17、在电流磁场作用下怎样运动或运动趋势问题，可先分析电流在磁体磁场中所受安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场作用力，从而确定磁体所受协力及运动方向.第51页第52页答案：答案：B第53页与安培力相关综合问题与安培力相关综合问题第54页【思维点拨】【思维点拨】找出通电导线所受全部力找出通电导线所受全部力画画出通电导线受力分析平面图出通电导线受力分析平面图找出各个力之间关找出各个力之间关系系依据受力关系找出电流情况依据受力关系找出电流情况第55页答案：答案：7 第56页求解通电导体在磁场中力学问题方法是：求解通电导体在磁场中力学问题方法是：(1)选选定研究对象；定研究对象；(2)变三维为二

18、维，画出平面受力分析图，其中变三维为二维，画出平面受力分析图，其中安培力方向切忌跟着感觉走，要用左手定则来安培力方向切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意判断，注意F安安B、F安安I；(3)依据力平衡条件、牛顿第二定律列方程式进依据力平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解行求解第57页第58页答案：答案：A第59页第60页第61页第62页解析：解析：由右手螺旋定则知闭合圆环在直导线处由右手螺旋定则知闭合圆环在直导线处产生磁场方向是垂直纸面向里，再由左手定则产生磁场方向是垂直纸面向里，再由左手定则知直导线受到安培力方向指向知直导线受到安培力方向指向M，所以，所以导线导线AB将向将向M运动运动答

19、案：答案：A第63页第64页第65页答案：答案：B第66页第67页答案：答案：D第68页第69页解析：解析：由左手定则，可分别判断出导体棒所受安由左手定则，可分别判断出导体棒所受安培力方向如图所表示；由安培力方向可知，重力沿培力方向如图所表示；由安培力方向可知，重力沿斜面方向分力可能与安培力沿斜面方向分力相平衡斜面方向分力可能与安培力沿斜面方向分力相平衡是是A、C、D.当重力沿斜面方向分力与安培力沿斜面当重力沿斜面方向分力与安培力沿斜面方向分力大小相等、方向相反时，摩擦力大小为零方向分力大小相等、方向相反时，摩擦力大小为零B图一定有摩擦存在，故图一定有摩擦存在，故B正确正确第70页答案：答案：

20、B第71页第72页第73页答案：答案：(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N第74页19安培力作用下平衡问题处理方法安培力作用下平衡问题处理方法一、安培力、重力、弹力作用下平衡问题处一、安培力、重力、弹力作用下平衡问题处理方法理方法求解导体棒在安培力作用下平衡问题时应先求解导体棒在安培力作用下平衡问题时应先进行受力分析，分析物体受哪几个力作用，进行受力分析，分析物体受哪几个力作用，在分析受力时不能遗漏安培力，同时要利用在分析受力时不能遗漏安培力，同时要利用左手定则判断出安培力方向，再依据共点力左手定则判断出安培力方向，再依据共点力平衡条件列方程求解在解题时这类试题往平衡条件列方程

21、求解在解题时这类试题往往含有空间立体结构，为了便于了解经常要往含有空间立体结构，为了便于了解经常要先画出平面图先画出平面图第75页第76页第77页第78页答案：答案：A第79页二、安培力、重力、弹力、摩擦力作用下平衡二、安培力、重力、弹力、摩擦力作用下平衡问题处理方法问题处理方法解这类问题依然要先进行受力分析，画出平面解这类问题依然要先进行受力分析，画出平面图但假如物体一直处于静止状态则摩擦力为图但假如物体一直处于静止状态则摩擦力为静摩擦力，静摩擦力大小和方向含有可变性，静摩擦力，静摩擦力大小和方向含有可变性，在解题时可设定静摩擦力方向，选取最大静摩在解题时可设定静摩擦力方向，选取最大静摩擦力作为临界条件分别进行讨论，然后列方程擦力作为临界条件分别进行讨论，然后列方程求解可得出所要求范围求解可得出所要求范围第80页第81页第82页答案：答案：斜向下斜向下1.4 TB4.5 T第83页