高考物理第一轮总复习 磁场对电流的作用课件

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1、 温故自查查1磁场(1)产产生：磁场场是一种特殊的物质质，产产生于和 周围围(2)特点：磁场对场对 放入磁场场中的磁极和电电流的作用(3)方向：规规定磁场场中任意一点的小磁针针静止时时N极的指向(小磁针针N极受力方向)为该为该 点的磁场场的方向磁极电流有力2磁感线(1)特点：不是真实实存在的，是人们为们为 了形象描述磁场场而假想的；是闭闭合曲线线，磁体的外部是从N极到S极；内部是从S极到N极；磁感线线的密疏表示磁场场的强弱，磁感线线上某点的表示该该点的磁场场方向(2)两种常见见的磁感线线条形磁铁铁和蹄形磁铁铁的磁场场：在磁体的外部，磁感线线从N极射出进进入S极，在内部也有相应应条数的磁感线线(

2、图图中未画出)与外部磁感线衔线衔 接并组组成切线方向闭合曲线(3)安培定则则右手直导线导线 定则则：用右手握住通电电直导线导线 ，让让伸直的大拇指所指的方向跟电电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线线的环绕环绕 方向右手螺线线管定则则：用右手握住环环形导线导线 ，让让弯曲的四指所指的方向跟电电流的环绕环绕 方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环环形导线导线 的中心轴线轴线 上磁感线线的方向(4)用安培定则则判断典型常见见的电电流磁场场的磁感线线分布直线电线电 流的磁场场：如图图所示，直线电线电 流的磁感线线是在垂直于导线导线 平面上的以导线导线 上某点为圆为圆 心的同心圆圆，其

3、分布呈现现“中心密边缘边缘 疏”的特征环环形电电流的磁场场：如图图所示，环环形电电流的磁感线线是一组组穿过环过环 所在平面的曲线线，在环环形导线导线 所在平面处处，各条磁感线线都与环环形导线导线 所在的平面垂直通电电螺线线管的磁场场：如图图所示，通电电螺线线管的磁感线线与条形磁铁铁相似，一端相当于磁北极N，另一端相当于磁南极S.匀强磁场场：如图图甲所示，磁场场的某些区域内，若磁感线为线为 同向的等间间距的平行密线线，则这则这 个区域的磁场场叫匀强磁场场地球的磁场场：地球的磁场场与条形磁铁铁的磁场场相似，其主要特点有三个：A地磁场场的N极在地球的南极附近，S极在地球的北极附近，磁感线线分布如图图

4、乙所示B地磁场场B的水平分量(Bx)总总是从地球南极指向地球北极，而竖竖直分量By在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下；C在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应应强度相等，且方向水平向北3磁现象的电本质(1)安培分子电电流假说说：物质质微粒内部存在着环环形分子电电流对对各种磁现现象解释释：分子电电流取向杂杂乱无章时时无磁性，分子电电流取向大致时时有磁性(2)磁现现象的电电本质质：磁铁铁和电电流的磁场场都是由而产产生的相同 运动 电荷考点精析磁感线与电场线的联系与区别：电场线是用于形象描述静电场的分布，磁感线是用于形象描述磁场的分布静电场的电场线是不闭合的；磁场的磁感线是闭合的

5、静电场电场线上某点切向(沿电场线方向)；磁场磁感线上某点切向既表示该点磁场方向，又表示小磁针N极在该点所受磁场力的方向，但不表示该点放置通电导线或运动电荷所受力的方向注意：1.在应用安培(右手螺旋)定则判定直线电流和通电螺线管(环形电流可视为单匝螺线管)的磁场方向时，应注意分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指向“原因电流方向”，四指指向“结果磁场绕向”，大拇指指向“结果螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，即指向螺线管的N极”2通电螺线管内部的磁场是匀强磁场，且由S极指向N极.温故自查查1磁感应强度(1)物理意义义：表示磁场场强弱的物理量(2)定义义：在磁场场中垂直磁场场方向的

6、通电导线电导线 ，受到的安培力跟电电流和导线长导线长 度的乘积积的比值值(3)表达式： (4)矢量性：方向为该为该 点的磁场场方向，即通过该过该 点的磁感线线的切线线方向(5)单单位：特斯拉(T)2匀强磁场(1)定义义：磁感应应强度的大小 、方向的磁场场称为为匀强磁场场(2)特点匀强磁场场中的磁感线线是疏密程度相同的方向相同的平行直线线；距离很近的两个异名磁极之间间的磁场场和通电电螺线线管内部的磁场场(边缘边缘 部分除外)都可以认为认为 是匀强磁场场处处相等处处相同1定义义：磁感应应强度是表示磁场场强弱的物理量，在磁场场中垂直于磁场场方向的通电导线电导线 ，受到的磁场场力F跟电电流I和导线长导

7、线长 度L的乘积积IL的比值值，叫做通电导线电导线 所在处处的磁感应应强度，用B表示，即BF/IL.磁感应应强度的单单位由F、I和L的单单位决定，在国际际单单位中，B的单单位是特斯拉，简简称特，国际际符号是T.1T1N/(Am)2磁感应应强度是矢量，磁场场中某点的磁感应应强度的方向就是该该点的磁场场方向，即通过该过该 点的磁感线线的切线线方向考点精析3磁场场的矢量性：磁感应应强度是矢量，常将它按矢量的运算法则进则进 行分解，而以其分量来代替它的作用，这这在求磁通量、磁场对电场对电 流的作用力等多处处用到，当空间间中某点处处有多个磁场场相叠加时时的合磁场场也是按矢量合成的方法来求得的.温故自查查

8、1安培力的方向(1)安培力：通电导线电导线 在磁场场中受的力实验实验 表明安培力的方向与、都有关系(2)左手定则则：伸开左手，让让拇指与其余四指，并且都与手掌在同一个平面内让让磁感线线从掌心进进入，并使四指指向，这时这时 拇指所指的方向就是通电导线电导线 在磁场场中所受安培力的方向(3)两平行的通电电直导线导线 ，同向电电流互相 ，异向电电流互相磁场方向电流方向 垂直电流的方向吸引 排斥2安培力的大小(1)垂直于匀强磁场场放置，长为长为 L的直导线导线 ，通过过的电电流为为I时时，它所受的安培力.(2)当磁感应应强度B的方向与导线导线 方向成角时时，F.这这是一般情况下安培力的表达式，以下是两

9、种特殊情况：当磁场场与电电流时时，安培力最大，FmaxBIL.当磁场场与电电流时时，即磁场场方向与电电流方向相同或相反时时，安培力为为零FBILBILsin垂直 平行考点精析 1安培力的方向特点(1)与电场电场 力比较较磁场场和电场电场 有很多相似之处处，但是，安培力比库仑库仑力复杂杂得多点电电荷在电场电场 中受力方向和电场电场 方向不是相同就是相反；而电电流在磁场场中受力的方向与磁场场的方向不在同一条直线线上，而且不在同一个平面内，安培力的方向与磁场场方向和电电流方向决定的平面垂直(2)方向确定通电导线电导线 I放在磁场场B之中，是安培力F产产生的原因所以F的方向由I、B决定安培力F的方向总

10、总与磁场场B方向和通电导线电电导线电 流I的方向所决定的平面垂直，但磁场场的方向与电电流的方向不一定垂直，可以成任意夹夹角由磁场场B的方向和电电流I的方向确定安培力F的方向是唯一的，但由F和B(或I)方向确定I(或B)的方向不唯一2安培力的大小和做功情况(1)应应用公式FBIL时时需要注意：B与L垂直；L是有效长长度，如图图曲线线ACB中如果通电电电电 流为为I，则则其受水平向右的安培力FBIL；B并非一定是匀强磁场场，但一定是导线导线 所在处处的磁感应应强度(2)安培力做功的实质实质 ：能量的传递传递安培力做正功：是将电电源的能量传递给传递给 通电导线电导线或转转化为导线为导线 的动动能或转

11、转化为为其他形式的能；安培力做负负功：是将其他形式的能转转化为电为电 能，或储储存或再转转化为为其他形式的能温故自查查1磁电式仪表的主要构成磁电电式电电流表(构造示意图图如图图所示)，主要由五部分组组成：(1)蹄形磁铁铁(2)圆圆柱形铁铁芯，在蹄形磁铁铁的两极间间(3)铝铝框，套在铁铁芯外，可绕轴转动绕轴转动 (4)线线圈，绕绕在铝铝框上(5)两个螺旋弹弹簧及一个指针针，装在铝铝框的转轴转轴 上，被测电测电 流经过经过 两个弹弹簧接入线线圈，指针针用于指示电电流值值固定2磁电式电流表的工作原理：如图所示由于这这种磁场场的方向总总沿着径向均匀辐辐射地分布，在距轴线轴线 等距离处处的磁感应应强度的

12、大小 ，这样这样 不管线线圈转转到什么位置，线线圈平面总总跟它所在位置的磁感线线平行，安培力的方向总总与线线圈平面垂直，I与指针针偏角成正比，I越大指针针偏转转角度越大，因而电电流表可以量出电电流I的大小，且刻度是均匀的当线线圈中的电电流方向改变时变时 ，安培力的方向随着改变变，指针针偏转转方向也随着改变变即可知道被测电测电 流的方向总是相等的考点精析磁场对通电线圈的作用 如图甲所示，通电的矩形线圈abcd处在匀强磁场中，线圈平面与磁感线成角线圈的受力特点：(1)线圈所受磁场力的合力总为零线圈的ad边与bc边所受安培力Fad和Fbc等值反向共线是平衡力，ab边和cd边受的安培力Fab和Fcd也

13、是等值反向的(2)线圈受磁场力的力矩作用由于ab边和cd边所受安培力不在一条直线上，形成磁力矩M，线圈会发生转动，如图乙所示长长方形线线圈长长L1、宽宽L2，线线圈匝数为为n，处处于磁感应应强度为为B的匀强磁场场中，线线圈平面跟磁场场方向间间的夹夹角为为，当线线圈通有电电流I，线线圈所受的磁力矩为为MnBIL1L2cosnBIScos.说明：(1)磁力矩的大小与线圈形状无关，与线圈面积有关；(2)当线圈的转轴与磁感线垂直时，磁力矩与转轴位置无关；(3)当0时，即线圈与磁感线方向平行时磁力矩最大，MmnBIS；当90时，线圈与磁感线方向垂直，磁力矩最小为零命题规律 磁感应强度是矢量，它的叠加遵循

14、平行四边形定则则 考例1 在同一平面内有四根彼此绝缘绝缘 的通电电直导导线线，如图图所示，四根导线导线 中电电流i4i3i2i1，要使O点磁场场增强，则应则应 切断哪一根导线导线 中的电电流 ( )Ai1 Bi2Ci3 Di4解析 根据安培定则，i1、i2、i3、i4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外，且i3i4，知切断i4可使O点的磁场增强答案 D总结评述 本题题考查查了直线电线电 流的磁场场分布及磁场场叠加的定性判断，要求同学们们熟悉常见见的磁场场的空间间分布及磁场场方向的判定两根通电电的长长直导线导线 平行放置，电电流分别为别为 I1和I2，电电流的方向如图图所示，在

15、与导线导线 垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线导线 横截面连连接的延长线长线 上，c、d在导线导线 横截面连线连线 的垂直平分线线上则导则导 体中的电电流在这这四点产产生的磁场场的磁感应应强度可能为为零的是()Aa点 Bb点Cc点 Dd点解析 I1和I2的磁场方向分别为逆时针和顺时针方向，那么c、d两点的磁场方向不可能相反，由c、d两点的磁感应强度不可能为零，故C、D错误当I1大于I2时，b点的磁感应强度可能为零；当I1小于I2时，a点的磁感应强度可能为零，选项A、B正确答案 AB命题规律 根据通电导体或磁体所受的安培力，判断物体的运动方向 考例2 如图图所示，不在同一平面内的两互相垂直的导线导线 ，其中MN固定，PQ可以自由运动动，当两导线导线 中通入图图示方向电电流I1、I2时时，导线导线 PQ将( )A顺时针顺时针 方向转动转动 ，同时时靠近导线导线 MNB顺时针顺时针 方向转动转动 ，同时远时远 离导线导线 MNC逆时针时针 方向转动转动 ，同时时靠近导线导线 MND逆时针时针 方向转动转动 ，同时远时远 离导线导线 MN解析 先由右手螺旋定则确定磁场，再由左手定则判定电流在磁场中受到安培力的方向，进而确定导线运动情况为判断导线PQ的运动情况，需要确定它的受力情况，应先确定导线MN中的电流