《创新方案2014年高考物理一轮精品课件第八章 磁场（348张PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创新方案2014年高考物理一轮精品课件第八章 磁场（348张PPT）（348页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 磁场 第 1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 第 2讲 磁场对运动电荷的作用 第 3讲 带电粒子在复合场中的运动 第 4讲 带电粒子在复合场中运动的应用实例 章末专题与达标验收 目 录 体系构建 考纲点击 感应强度、磁感线 ( ) ( ) 培力的方向 ( ) ( ) 伦兹力的方向 ( ) ( ) ( ) ( ) 培力、洛伦兹力等基本概念。 电粒子在磁场及复合场中的 受力分析和运动分析的方法，能结合牛顿运动定律、运 动学规律、圆周运动规律及功和能的关系等知识进行综 合分析。 数图象分析表达物理量之间的定量 关系，提高运用数学知识处理物理问题的能力。 复习指导 1磁场 (1)来源：磁场是存
2、在于磁体、 和运动电荷周围的一种特殊物质。 (2)基本性质：磁场对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有 的作用。 电流 力 2磁感应强度 (1)意义：描述磁场 的物理量。 强弱及方向 ( 2) 定义： B ，式中通电直导线 I 与磁场方向垂直。 (3)方向：小磁针静止时 (4)单位： ，符号 T,1 T 1 N/Am。 (5)决定因素：由磁场本身决定，与 I、 的大小均 。 斯拉 无关 3磁通量 (1)概念：在磁感应强度为 磁场方向 的平面的面积 的乘积。 (2)公式： 。 (3)单位： ，符号： 。 垂直 伯 1 T 对磁感应强度的理解 ( 1) 磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的导线
3、长度 L 、电流 I 的大小及受到磁场的作用力均无关，与是否放通电导线也无关。绝对不能根据公式 B 与 F 成正比，与 反比。 ( 2) 由公式 B 时，通电导线必须垂直于磁场放入，如果小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力 该处磁感应强度 B 不为零。 ( 3) 磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向，而是与受到的作用力的方向垂直。 2磁感应强度 的比较 B 通电导线与B 垂直 E 对应名称 比较项目 磁感应强度 B 电场强度 E 物理意义 定义式 描述磁场的力的性质的物理量 描述电场的力的性质的物理量 对应名称 比较项目 磁感应强度 B 电场强度 E 大小决定 由磁场决定，与检验
4、电流无关 由电场决定，与检验电荷无关 矢量性及方向 场的叠加 矢量磁感线切线方向， 小磁针 矢量电场线切线方 向，放入该点的正电 荷受力方向 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和 1 T 1 N/(Am) 1 V/m 1 N/C 单位 3磁感应强度的叠加 (1)类似于电场中两个电荷附近的电场强度是由两个电荷分别单独存在时产生的场强叠加而成的。 (2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是两个电流分别单独存在时产生的磁场的磁感应强度叠加而成的。 (3)若两个电流在某处产生的磁场的磁感应强度 2不在同一直线上时，则应用平行四边形定则进行矢量合成可求得该点的磁
5、感应强度 B。 1下列说法中正确的是 ( ) A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不 一定为零 B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁 感应强度一定为零 C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放 在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放 在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积 的比值 答案： C 解析： 电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此 A
6、、 B 错；同理根据电场强度的定义式 E 选项正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B 和 B 的方向必须垂直，故 D 错，所以应选 C 。 1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线方向都跟这点的 的方向一致，曲线的疏密程度表示磁场的 ，这样的曲线叫做磁感线。 磁场 强弱 2几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场 (如图 8 1 1所示 ) 图 8 1 1 (2)几种电流周围的磁场分布： 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强且距导线越远处磁场 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场 ，管外为非匀强磁场 环
7、形电流的两侧是 极且离圆环中心越远，磁场 越弱 最强 越弱 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 (3)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为 的平行线，如图 8 1 2所示。 疏密均匀 图 8 1 2 地磁场 是从地理 南极指向地理北极，而竖直分量 (在南 半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向 图 8 1 3 下。赤道处的地磁场沿水平方向，指向北。 (4)地磁场： 地磁场的 附近，地磁场的 附近，磁感线分布如图 8 1 3所示。 北极 南极 3安培分子电流假说 (1)内容：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流 分子电流。分子电流使
8、每个物质微粒都成为微小的 ，它的两侧相当于两个 。 (2)该假说能够解释磁化、去磁等现象。 (3)分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动。 磁体 磁极 1磁感线和电场线的比较 磁感线 电场线 不同点 闭合曲线 起始于正电荷，终止于负电荷 引入目的 相似点 疏密程度 形象描述场而引入的假想线，实际并不存在 反映场的强弱 表示场的方向 切线方向 是否相交 不能相交 (电场中无电荷的空间是不相交的 ) (1)安培定则用于判定电流磁场的磁感线分布，使用时注意分清 “因 电流 ”和 “果 磁场 ”。 (2)对于直线电流，大拇指指向电流方向，四指指向磁感线环绕方向。 (3)对于环形电流 (通电螺线管
9、 )，四指指向电流绕向，大拇指指向中心轴线上磁场方向。 2 (2011新课标全国卷 )为了解释地球的磁性， 19世纪安 培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 ( ) 图 8 1 4 解析：由日常知识可知，地球的南极为磁场的 右手螺旋定则可知，电流方向如图 B，故选项 答案： B 1安培力的大小和方向 (1)大小： F (其中 为 之间的夹角 )。 磁场和电流垂直时 F 。 磁场和电流平行时 F 0。 8 1 5 (2)方向： 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
10、 ，这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 电流的方向 拇指 2磁电式电流表的工作原理 (1)磁场特点： 方向：沿 均匀辐射地分布。 大小：在距轴线等距离处的磁感应强度大小 。 (2)安培力的特点： 方向：安培力的方向与线圈平面 。 大小：安培力的大小与通过的电流成 。 图 8 1 6 径向 相等 垂直 正比 (3)表盘刻度特点： 由于导线在安培力作用下带动线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力越大，形变就 ，所以指针偏角与通过线圈的电流 ，表盘刻度 。 越大 均匀 正比 1安培力的大小 (1)安培力常用公式 F 求两两垂直，应用时要满足： 垂直； 垂直磁感应
11、强度方向的长度；如弯曲导线的有效长度 如图 8 1 7所示 )，相应的电流方向沿 为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。 图 8 1 7 (2)一定是导线所在处的磁感应强度值。 2安培力的方向特点 F B， F I，即 和 (注意： 可以有任意夹角 ) 3安培力做功的特点和实质 (1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。 (2)安培力做功的实质：起传递能量的作用。 安培力做正功：是将电源的能量传给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。 安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后储存或转化为其他形式的能。 4安
12、培力作用下通电导体运动方向的判定 (1)基本思路： 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确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。 (2)常用方法： 电流元法 特殊位置法 等效法 分割为电流元 左手定则 安培力方向 整段导体合力方向 运动方向 在特殊位置 安培力方向 运动方向 环形电流 小磁针 条形磁铁 通电螺线管 多个环形电流 结论法 同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；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 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，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，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
