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1、高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 1页 第 2单元 磁场对通电直导线的作用力 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 2页 考点及模型 的构建 探秘规律 升华技巧 突破压轴技压群雄 课时作业 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 3页 考点及模型的构建 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 4页 一 、 安培力的大小和方向 1 安培力的大小 F 其中 为磁感应强度 2 安培力方向的判断 左手定则 内容：伸开左手 ， 使拇指跟其余四个手指垂直 ， 并且都跟手掌在同一个平面内 ， 让磁感线垂直从手心进入 ， 并使四指指向电流的方向
2、， 这时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 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 5页 【 说明 】 安培力垂直磁场和导线 (电流 )所决定的平面 ， 而电流和磁场的方向不一定垂直 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 6页 【 例 1】 一根容易形变的弹性导线 ， 两端固定 导线中通有电流 ， 方向如图中箭头所示 当没有磁场时 ， 导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上 、 水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时 ， 描述导线状态的四个图示中正确的是( ) 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 7页 【 解析 】 图示电流与磁场
3、平行 ， 导线不受力的作用 ，故 左手定则判得 ， 安培力的方向垂直纸面向里 ， 故 左手定则判得 ， 安培力的方向水平向右 ，故 左手定则判得 ， 安培力的方向水平向右 ， 故 【 答案 】 D 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 8页 二 、 同向异向电流的相互作用 两根长直通电导线的作用 ， 同向异向电流的相互作用作为基础知识点 ， 必须熟练掌握结论得出的分析方法 ， 即将空间三维的图象转化为二维图 ， 便于画受力分析图 根据安培定则和左手定则可以判定 ， 两根通以同向电流的长直导线相互间为吸引作用；反向电流则为排斥作用 结论：同向电流相互吸引 ， 异向电流相互排斥 ，
4、 与正负电荷 、 异名磁极间的相互作用结论恰好相反 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 9页 【 例 2】 如右图所示 ， 两根平行放置的长直导线 a和 b，通以大小相等 、 方向相反的电流 ， 1， 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后 ， 2， 则此时 ) A B D 2考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 10页 【 解析 】 根据安培定则和左手定则 ， 知 1方向向左 ， 同理 b受 1方向向右 ， 新加入的磁场无论向里还是向外 对 a、 既然 a、 那么新受的磁场力也等大反向 ， 所以最终 a、 比如 ，新加入的磁场为垂直纸面向里 ， 如图所示的受力
5、分析可知 ， 2 F， 同理可判断出 2 F. 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 11页 【 答案 】 A 【 学法指导 】 从本题可以看出 ， 对于基础知识掌握的重要性 ， 解决此题 ， 必须将 “ 同向异向电流的相互作用 ” 的分析方法理解并掌握 ， 即将空间三维的磁场与电流和受力转化为二维空间进行受力分析的画图 ， 并根据题意情景逐一分析 ， 切忌乱做乱猜 ！ 那样是训练不出科学的思辨能力的 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 12页 三 、 电流计的工作原理 电流计是利用磁场对电流的作用制成的 ， 叫做磁电式仪表 其构造如图所示 ， 当有电流经弹簧
6、流经线圈时 ， 安培力矩 使铝框及指针转动 ， 螺旋弹簧由于被扭动而产生一个阻碍铝框转动的力矩 指针最终停在 所以电流大小不同 ， 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 13页 指针最终的偏转角度也不同 ， 因此 ， 可根据指针偏转角度的大小 ， 来测电流的强弱 ， 其中可以确定的是：通过线圈的电流正比于指针偏转角度 这样每处的电流都与磁场方向垂直 使得安培力增大 ， 力矩增大 ， 故制作的电表的刻度为线性关系 ， 刻度均匀 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 14页 【 例 3】 如图所示 ， 一个表头并联一个电阻后改装为一个电流表 证明电流表通过的电流和表
7、头指针偏转角度成正比 (量程范围内 ) 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 15页 【解析】 如图所示，假设通过电流表的电流为 I ，其中通过表头的电流为 I 1 ，表头内阻为 R g ，所以 I 1 R 根据表头特点 I 1 ，因为 R 和 R g 为定值，所以 I . 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 16页 探秘规律升 华技巧 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 17页 一 、 判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动 (1)利用电流元分析 电流方法：就是把处在磁场中的电流根据条件的不同 划分成几个部分 ， 针对各部分的受力情况确定整
8、体的运动情况 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 18页 【 例 1】 如右图所示 ， 用细绳悬于 当导线中通以图示方向电流时 ， 从上向下看 ) A 张力变大 B 张力变小 C 张力变小 D 张力变大 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 19页 【 解析 】 在导线上靠近 A、 根据左手定则 ， 该处导线受力向外 ， 同理 所以从上向下看 ，导线逆时针转动 ， 同时 ， 由于导线转动 ， 所以导线在垂直纸面方向有了投影 ， 对于此有效长度来说 ， 磁感线是向右穿过导线 ， 再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势 【 答案 】 D 高考调研 第八章 磁场
9、高三物理 (新课标版 ) 第 20页 【 名师点拨 】 微元法实际上是利用了某段导线的某些物理量的共性问题 ， 它是物理学中常用的一种研究方法 ， 另外 ， 在该题中还要注意 ， 不要忽视了导线转动后引起的其他变化 (2)等效方法的应用 等效方法就是把通电圆环 (或通电线圈 )看成一个小磁体 ， 然后再根据磁体中的同性相斥 、 异性相吸的方法 ， 来判断磁体的运动情况 (或电流环的运动情况 ) 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 21页 【 例 2】 如右图所示 ， 轻质导体环用细线挂在条形磁铁附近 ， 磁铁的轴线穿过圆环圆心且与环共面 ， 当通以图示方向电流时 ， 导体环将
10、 ( ) A 不发生转动 ， 同时靠近磁铁 B 不发生转动 ， 同时离开磁铁 C 发生转动 ， 同时靠近磁铁 D 发生转动 ， 同时离开磁铁 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 22页 【 解析 】 首先根据微元法确定导体环的左边向纸内转 ， 右边向纸外转 ， 从另外一个观点看 ， 导体环等效成垂直纸面向里的磁铁 ， 用安培定则可以确定里端为 外端为 所以和左端的条形磁铁间为吸引作用 【 答案 】 C 【 学法指导 】 “ 等效 ” 绝非 “ 等同 ” ， 其实导体环和磁铁之间的相互作用还是属于电流和磁体的作用 而非两磁体的作用 ， 相互间为吸引力的原因是磁场磁感线不是垂直于
11、导体环平面 导致导体环受的安培力并非在导体环所在平面内 ， 使导体环沿垂直环面方向受力 ， 发生移动 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 23页 二 、 巧妙选取研究对象解决疑难 【 例 3】 如右图所示 ， 一条形磁铁放在水平桌面上 在其上方靠近左端固定一根与磁铁垂直的水平直导线 ， 当导线通以图示方向电流时 ( ) A 磁铁对桌面的压力将减小 B 磁铁对桌面的压力将增大 C 磁铁将受到向左的摩擦力 D 磁铁将受到向右的摩擦力 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 24页 【 解析 】 直接研究通电导线对磁铁的作用力不是方便的事情 ， 但是可以先研究磁铁对通
12、电导线的作用力 根据牛顿第三定律 ， 二力是等大反方向的 根据条形磁铁的磁感线分布特点 ， 导线处的磁感线是垂直导线斜向左下方的 ， 因此 ， 根据左手定则 可以判断导线受的安培力斜向左上方 由牛顿第三定律 ， 可得出通电导线对条形磁铁的力斜向右下方 ， 增加了磁铁对桌面的挤压并使磁铁相对桌面有向右滑动的趋势 【 答案 】 考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 25页 【 名师点拨 】 此题中 ， 如果导线是从左向右平移 ， 则作用于磁铁的磁场力会发生顺时针转动 ， 当导线位于磁铁正上方时 ， 磁场力竖直向下 ， 此时桌面对磁铁的摩擦力为零 ，随后 ， 随着导线的连续平移 ， 磁
13、铁受的磁场力斜向左下方 ，磁铁受的摩擦力随之变为沿桌面向右 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 26页 突破压轴技 压群雄 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 27页 通电导线受力的几种典型受力视图 安培力 、 磁场 、 电流三者方向的关系为空间三维关系 ，在立体图中不易将通电导线受力及其关系表达清楚 通电导体的受力之所以容易出错 ， 很大一部分因素在如何将空间的三维受力图转化为二维受力图 ， 因此以下几种受力视图是基础 ， 自己应理解并会画 一 、 平面受力纵切面视图 高考调研 第八章 磁场 高三物理 (新课标版 ) 第 28页 【 例 1】 质量为 的水平导轨上 ， 通过 ， 匀强磁场的磁感应强度为 B，
