《高考物理總復(fù)習(xí) 第11章第一節(jié) 磁場的描述 磁場對電流的作用課件 大綱版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 第11章第一節(jié) 磁場的描述 磁場對電流的作用課件 大綱版（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié)磁場的描述磁場對第一節(jié)磁場的描述磁場對電流的作用電流的作用第一節(jié)第一節(jié)磁場的描述磁場的描述磁場對磁場對電流的作用電流的作用基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理課堂互動講練課堂互動講練經(jīng)典題型探究經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、磁場、磁感線一、磁場、磁感線1磁場磁場(1)基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流和運基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有動電荷有_的作用的作用(2)方向：小磁針的方向：小磁針的N極所受磁場力的方向極所受磁場力的方向2磁感線磁感線在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的_方向都跟這點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

2、一致方向都跟這點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致磁力磁力切線切線3安培分子電流假說安培分子電流假說安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流存在著一種環(huán)形電流分子電流分子電流分子電流分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的使每個物質(zhì)微粒都成為微小的_，它的兩，它的兩側(cè)相當(dāng)于磁極側(cè)相當(dāng)于磁極(如圖如圖1111所示所示)磁體磁體圖圖1111二、幾種常見的磁場及安培定則二、幾種常見的磁場及安培定則1條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(如圖如圖1112所所示示)圖圖11122幾種電流周圍的磁場分布幾種電流周圍的磁場分布直線電流的直線電流的磁場磁場通

3、電螺線管的通電螺線管的磁場磁場環(huán)形電流的環(huán)形電流的磁場磁場特點特點無磁極、非無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)線越遠(yuǎn)磁場磁場_與條形磁鐵的與條形磁鐵的磁場相似，管磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場內(nèi)為勻強(qiáng)磁場且且磁場磁場_，管外為非勻強(qiáng)管外為非勻強(qiáng)磁場磁場環(huán)形電流的環(huán)形電流的兩側(cè)是兩側(cè)是N極和極和S極且離圓環(huán)極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，中心越遠(yuǎn)，磁場磁場_越弱越弱最強(qiáng)最強(qiáng)越弱越弱直線電流的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁通電螺線管的磁場場環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場安培安培定則定則立立體體圖圖直線電流的磁直線電流的磁場場通電螺線管的磁通電螺線管的磁場場環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場橫截橫截面圖面圖縱截縱截面圖面

4、圖3.勻強(qiáng)磁場：在磁場的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為勻強(qiáng)磁場：在磁場的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為_的平行線，如圖的平行線，如圖1113所示所示等間距等間距圖圖11134地磁場地磁場(1)地磁場的地磁場的N極在地球極在地球_附近，附近，S極在地球極在地球_附近，磁感線分布如圖附近，磁感線分布如圖1114所示所示南極南極北極北極圖圖1114(2)地磁場地磁場B的水平分量的水平分量(Bx)總是從地球總是從地球_指指向向_，而豎直分量，而豎直分量(By)則南北相反，在南則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下(3)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各在赤道平面上

5、，距離地球表面高度相等的各點，磁感應(yīng)強(qiáng)度點，磁感應(yīng)強(qiáng)度_，且方向水平，且方向水平_南極南極北極北極相等相等向北向北名師點撥：名師點撥：(1)任何一條磁感線都是閉合的曲線，任何一條磁感線都是閉合的曲線，在磁體外部，磁感線從在磁體外部，磁感線從N極到極到S極；在磁體內(nèi)部，極；在磁體內(nèi)部，從從S極到極到N極極(2)只有在同一個圖中才能根據(jù)磁感線的疏密來只有在同一個圖中才能根據(jù)磁感線的疏密來判定磁場的強(qiáng)弱判定磁場的強(qiáng)弱強(qiáng)弱強(qiáng)弱方向方向特特(T)矢量矢量大小大小方向方向四、安培力四、安培力1大?。捍笮。?如圖如圖1115)(1)FBILsin.(其中其中為為B與與I之間的夾角之間的夾角)(2)磁場和電流

6、垂直時磁場和電流垂直時F_.(3)磁場和電流平行時磁場和電流平行時F0.BIL圖圖11152方向方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使大拇指與其用左手定則判定：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一個平面余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向并使伸開的四指指向_的方向，那么，大的方向，那么，大_所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向安培力的方向(2)安培力的方向特點：安培力的方向特點：FB，F(xiàn)I，即，即F垂直垂直于于B和和I決定的平

7、面決定的平面(注意：注意：B和和I可以有任意夾可以有任意夾角角)電流電流拇指拇指五、磁電式電流表五、磁電式電流表1磁場特點磁場特點(1)方向：沿方向：沿_均勻輻射地分布均勻輻射地分布(2)大小：在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小大?。涸诰噍S線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小_ 徑向徑向相等相等圖圖11162安培力的特點安培力的特點(1)方向：安培力的方向與線圈平面方向：安培力的方向與線圈平面_ (2)大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過的電流成大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過的電流成_ 3表盤刻度特點表盤刻度特點由于導(dǎo)線在安培力作用下帶動線圈轉(zhuǎn)動，螺旋彈由于導(dǎo)線在安培力作用下帶動線圈轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動，電流

8、越大，安培力越簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動，電流越大，安培力越大，形變就大，形變就_ ，所以指針偏角與通過線圈的，所以指針偏角與通過線圈的電流電流I成成_ ，表盤刻度，表盤刻度_ 垂直垂直正比正比越大越大正比正比均勻均勻課堂互動講練課堂互動講練3勻強(qiáng)磁場：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同，勻強(qiáng)磁場：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同，磁感線互相平行且間距相等磁感線互相平行且間距相等特別提醒：特別提醒：(1)電場強(qiáng)度的方向和電荷受力方電場強(qiáng)度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流元向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流元受力方向垂直受力方向垂直(2)電荷在電場中一定受靜電力作用，而電流在電荷在

9、電場中一定受靜電力作用，而電流在磁場中不一定受安培力磁場中不一定受安培力1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是()A磁場中某點磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)流元的情況有關(guān)B磁場中某點磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致流元所受磁場力方向一致C在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點的時，該點的B值大小為零值大小為零D在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大越大即時應(yīng)用即時應(yīng)用二、

10、通電導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷二、通電導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運動或運動判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場分趨勢，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運動方向或運動趨勢力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運動方向或運動趨勢的方向現(xiàn)對幾種常用的方法列表比較如下：的方向現(xiàn)對幾種常用的方法列表比較如下：電流元電流元法法把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定則判斷每把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，

11、然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運動方向從而確定導(dǎo)線運動方向特殊位特殊位置法置法通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向培力的方向，從而確定其運動方向等效法等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立然后根據(jù)同極相斥、或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立然后根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況異極相吸判斷相互作用情況結(jié)論法結(jié)論法兩平行直線電流在

12、相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研轉(zhuǎn)換研究對象究對象法法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定

13、磁體所受合力及運動方向所受合力及運動方向特別提醒：特別提醒：(1)安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，而不是相同或相反，這跟電場力與電向垂直，而不是相同或相反，這跟電場力與電場強(qiáng)度方向之間的關(guān)系是不同的場強(qiáng)度方向之間的關(guān)系是不同的(2)某些導(dǎo)體在安培力作用下可能會出現(xiàn)平動與某些導(dǎo)體在安培力作用下可能會出現(xiàn)平動與轉(zhuǎn)動同時發(fā)生的情況轉(zhuǎn)動同時發(fā)生的情況2(2011年徐州模擬年徐州模擬)如圖如圖1117所示，把輕所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心，且垂直于線圈平面，的軸線穿過線圈的圓心，且垂直于線

14、圈平面，當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流后，線圈的運動當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流后，線圈的運動情況是情況是()A線圈向左運動線圈向左運動B線圈向右運動線圈向右運動C從上往下看順時針轉(zhuǎn)動從上往下看順時針轉(zhuǎn)動D從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動即時應(yīng)用即時應(yīng)用圖圖1117解析：解析：選選A.法一：電流元法首先將圓形線圈法一：電流元法首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看作一直線電流，取分成很多小段，每一段可看作一直線電流，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖情況如圖1118甲所示根據(jù)對稱性可知，甲所示根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左

15、，故線圈向左線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動只有選項運動只有選項A正確正確法二：等效法將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，法二：等效法將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，如圖乙所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左如圖乙所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動，選運動，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成一環(huán)形電也可將左側(cè)條形磁鐵等效成一環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排同向電流相吸引，異向電流相排斥斥”也可判斷出線圈向左運動，選也可判斷出線圈向左運動，選A.三、安培力公式三、安培力公式FBIL的說明的說明1B是與是與L垂直或與垂直或與L垂直的分量垂直的分量2L是有效長度是有效長

16、度3B并非一定是勻強(qiáng)磁場，但一定是導(dǎo)線所在處并非一定是勻強(qiáng)磁場，但一定是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖如圖1118甲所示折線甲所示折線abc中通入電流中通入電流I，abbcL，折線所在平面與勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，折線所在平面與勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直垂直abc受安培力等效于受安培力等效于ac(通有通有ac的電流的電流I)所受的安培力，即所受的安培力，即FBIL，方向同樣由等效電，方向同樣由等效電流流ac判斷為在紙面內(nèi)垂直于判斷為在紙面內(nèi)垂直于ac斜向上同理推斜向上同理推知：知：(1)如圖乙所示，半圓形通電導(dǎo)線受安培力如圖乙所示，半圓形通電導(dǎo)線受安培力FBI2R；(2)如圖丙所示閉合的通電

17、導(dǎo)線框受如圖丙所示閉合的通電導(dǎo)線框受安培力安培力F0.圖圖11183(2009年高考全國卷年高考全國卷)如圖如圖1119所示，所示，一段導(dǎo)線一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里垂直于紙面向里)垂直線垂直線段段ab、bc和和cd的長度均為的長度均為L，且，且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力所受到的磁場的作用力的合力()即時應(yīng)用即時應(yīng)用圖圖1119經(jīng)典題型探究經(jīng)典題型探究磁場的疊加磁場的疊加 (2011

18、年山東青島模擬年山東青島模擬)三根平行的長直三根平行的長直通電導(dǎo)線，分別通過一個等腰直角三角形的三通電導(dǎo)線，分別通過一個等腰直角三角形的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖11110所示現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點所示現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點O處所處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則下列說法中正，則下列說法中正確的是確的是()圖圖11110圖圖11111【答案答案】BD (2011年長沙市一中月考年長沙市一中月考)通有電流的導(dǎo)通有電流的導(dǎo)線線L1、L2處在同一平面處在同一平面(紙面紙面)內(nèi)，內(nèi)，L1是固定的，是固定的，L2可繞垂直紙面

19、的固定轉(zhuǎn)軸可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動(O為為L2的中的中心心)，各自的電流方向如圖，各自的電流方向如圖11112所示下列所示下列哪種情況將會發(fā)生哪種情況將會發(fā)生()A因因L2不受磁場力的作用，故不受磁場力的作用，故L2不動不動B因因L2上、下兩部分所受的磁場力平衡，故上、下兩部分所受的磁場力平衡，故L2不動不動CL2繞軸繞軸O按順時針方向轉(zhuǎn)動按順時針方向轉(zhuǎn)動DL2繞軸繞軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動按逆時針方向轉(zhuǎn)動安培力作用下物體運動方向的判斷安培力作用下物體運動方向的判斷圖圖11112【解析解析】由右手螺旋定則可知導(dǎo)線由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1上方的上方的磁場的方向為垂直紙面向外，且離導(dǎo)線磁場的

20、方向為垂直紙面向外，且離導(dǎo)線L1的距的距離越遠(yuǎn)的地方，磁場越弱，導(dǎo)線離越遠(yuǎn)的地方，磁場越弱，導(dǎo)線L2上的每一小上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于部分受到的安培力方向水平向右，由于O點的下點的下方磁場較強(qiáng)，則安培力較大，因此方磁場較強(qiáng)，則安培力較大，因此L2繞固定轉(zhuǎn)繞固定轉(zhuǎn)軸軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動，按逆時針方向轉(zhuǎn)動，D正確正確【答案答案】D (滿分樣板滿分樣板10分分)(2011年北京東城區(qū)檢測年北京東城區(qū)檢測)如圖如圖11113所示，在傾角為所示，在傾角為30的斜面上，的斜面上，固定一寬固定一寬L0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器端接入電

21、源和滑動變阻器R.電源電動勢電源電動勢E12 V，內(nèi)阻內(nèi)阻r1 ，一質(zhì)量，一質(zhì)量m20 g的金屬棒的金屬棒ab與兩導(dǎo)與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度軌垂直并接觸良好整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中(導(dǎo)軌與導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計金屬棒的電阻不計)金屬導(dǎo)軌是光滑的，取金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：安培力作用下物體的平衡安培力作用下物體的平衡(1)金屬棒所受到的安培力大??；金屬棒所受到的安培力大??；(2)通過金屬棒的電流；通過金屬棒的電流；(3)滑動變阻器滑動

22、變阻器R接入電路中的阻值接入電路中的阻值圖圖11113解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！圖圖11114【答案答案】(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】有關(guān)安培力的平衡問題往往涉有關(guān)安培力的平衡問題往往涉及到三維立體空間問題，處理相關(guān)安培力問題及到三維立體空間問題，處理相關(guān)安培力問題時，畫出導(dǎo)體棒的橫截面受力圖，變?nèi)S為二時，畫出導(dǎo)體棒的橫截面受力圖，變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速解題維便可變難為易，迅速解題 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練(2011年浙江省金華聯(lián)考年浙江省金華聯(lián)考)如圖如圖11115所示，在傾角為所示，在傾角為的光滑斜面上，垂

23、直紙面的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為放置一根長為L，質(zhì)量為，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎的方向在紙面內(nèi)由豎直向上沿逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列直向上沿逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列關(guān)于關(guān)于B的大小變化的說法中，正確的是的大小變化的說法中，正確的是()圖圖11115A逐漸增大逐漸增大B逐漸減小逐漸減小C先減小后增大先減小后增大 D先增大后減小先增大后減小解析：解析：選選C.由分析可知：當(dāng)由分析可知：當(dāng)B垂直斜面向上時，垂直斜面向上時，維持導(dǎo)體平衡所需的安培力最小，此時維持導(dǎo)體平衡所需的安培力最小，此時B最小，最小，故其變化為先減小后增大，故其變化為先減小后增大，C正確正確