《高考物理大一轮复习 8.1磁场的描述、磁场对电流的作用课件 新人教版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习 8.1磁场的描述、磁场对电流的作用课件 新人教版.ppt（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第八章磁 场高三物理一轮复习高三物理一轮复习 考纲展示考纲展示要求要求复习定位复习定位1.磁磁场、磁感、磁感应强强度、磁度、磁 感感线1.本章是高考的本章是高考的热点，磁点，磁场叠加及叠加及 磁磁场力或力或简单的磁偏的磁偏转问题多以多以 选择题的形式考的形式考查计算算题则是是 几乎每年必考，多以几乎每年必考，多以压轴题形式形式 出出现2复复习中要注意以下几点：中要注意以下几点： (1)磁感磁感应强强度、磁感度、磁感线、安培、安培 力、洛力、洛伦兹力的理解及安培定力的理解及安培定则 和左手定和左手定则的的应用用 (2)带电粒子在有界匀粒子在有界匀强强磁磁场中做中做 匀速匀速圆周运周运动的分析与
2、的分析与计算算 (3)带电粒子在复合粒子在复合场中运中运动问题 的分析方法，能的分析方法，能够分析解决分析解决质谱 仪、回旋加速器等科技方面的、回旋加速器等科技方面的实 际应用用问题2.通通电直直导线和通和通电线圈圈 周周围磁磁场的方向的方向3.安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向4.匀匀强强磁磁场中的安培力中的安培力5.洛洛伦兹力、洛力、洛伦兹力的力的 方向方向6.洛洛伦兹力公式力公式7.带电粒子在匀粒子在匀强强磁磁场中中 的运的运动8.质谱仪和回旋加速器和回旋加速器 考点一安培定则的应用和磁场的叠加 考点二安培力作用下导体的平衡与加速考考点点 第八章磁 场高三物理一轮复习高三物理一轮复
3、习 第1节磁场的描述、磁场对电流的作用1(对磁感应强度的理解对磁感应强度的理解)下列关于磁感下列关于磁感应强强度的度的说法正确法正确的是的是()A一小段通一小段通电导体放在磁体放在磁场A处，受到的磁，受到的磁场力比力比B处的的大，大，说明明A处的磁感的磁感应强强度比度比B处的磁感的磁感应强强度大度大C一小段通一小段通电导体在磁体在磁场中某中某处不受安培力作用，不受安培力作用，则该处磁感磁感应强强度一定度一定为零零D小磁小磁针N极所受磁极所受磁场力的方向就是力的方向就是该处磁感磁感应强强度的度的方向方向 解析解析 答案答案 基础自测基础自测D2.(对磁感线的理解对磁感线的理解)磁磁场中某区域的磁
4、中某区域的磁感感线如右如右图所示，所示，则()Aa、b两两处的磁感的磁感应强强度的大小不等，度的大小不等，BaBbBa、b两两处的磁感的磁感应强强度的大小不等，度的大小不等，BaBbC同一通同一通电导线放在放在a处受力一定比放受力一定比放在在b处受力大受力大D同一通同一通电导线放在放在a处受力一定比放受力一定比放在在b处受力小受力小在磁场中，磁感线疏密在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，程度表示磁场的强弱，故故BaBb，B正确，正确，A错误；同一通电导线如错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，果都垂直放入磁场中，则在则在a处受力一定比处受力一定比b处处受力小，但如果导线与受力小，但如果导
5、线与磁场平行放置，受力均磁场平行放置，受力均为零，为零，C、D错误错误基础自测基础自测 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 B3(对安培力的理解对安培力的理解)(2014高考新课标高考新课标卷卷)关于通关于通电直直导线在匀在匀强强磁磁场中所中所受的安培力，下列受的安培力，下列说法正确的是法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向安培力的方向总是垂直于磁是垂直于磁场的方的方向向C安培力的大小与通安培力的大小与通电直直导线和磁和磁场方向的方向的夹角无关角无关D将直将直导线从中点折成直角，安培力从中点折成直角，安培力的大小一定的大小一定变为原来的一
6、半原来的一半基础自测基础自测 解析解析 答案答案 B4(安培定则的应用安培定则的应用)如下如下图所示，甲、所示，甲、乙是直乙是直线电流的磁流的磁场，丙、丁是，丙、丁是环形形电流的磁流的磁场，戊、己是通，戊、己是通电螺螺线管的磁管的磁场，试在各在各图中中补画出画出电流方向或磁感流方向或磁感线方方向向基础自测基础自测 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1磁场磁场(1)基本性基本性质：磁：磁场对处于其中的磁体、于其中的磁体、电流和运流和运动电荷有荷有_的的作用作用(2)方向：小磁方向：小磁针的的N极所受磁极所受磁场力的方向力的方向2磁感应强度磁感应强度(1)物
7、理意物理意义：描述磁：描述磁场强强弱和方向弱和方向(2)定定义式：式：B _(通通电导线垂直于磁垂直于磁场)(3)方向：小磁方向：小磁针静止静止时_的指向的指向(4)单位：位： _，符号，符号T.教材梳理教材梳理磁力磁力N极极特斯拉特斯拉二、磁感线及几种常见的磁场分布二、磁感线及几种常见的磁场分布1磁感线磁感线在磁在磁场中画出一些曲中画出一些曲线，使曲，使曲线上每一点的上每一点的_方向都跟方向都跟这点的点的磁感磁感应强强度的方向一致度的方向一致教材梳理教材梳理切切线2几种常见的磁场几种常见的磁场(1)条形磁条形磁铁和蹄形磁和蹄形磁铁的磁的磁场(如如图所示所示)教材梳理教材梳理(2)磁感磁感线的
8、特点的特点磁感磁感线上某点的上某点的_方向就是方向就是该点的磁点的磁场方向方向磁感磁感线的疏密程度表示磁的疏密程度表示磁场_磁感磁感线是是_曲曲线，没有起点和，没有起点和终点在磁体外部，从点在磁体外部，从N极指极指向向S极，在磁体内部，从极，在磁体内部，从S极指向极指向N极极磁感磁感线是假想的曲是假想的曲线，不，不_、不、不_、不相切、不相切教材梳理教材梳理切切线强强弱弱闭合合相交相交中断中断(3)几种几种电流周流周围的磁的磁场分布分布教材梳理教材梳理直直线电流的磁流的磁场通通电螺螺线管的磁管的磁场环形形电流的磁流的磁场特点特点无磁极、非匀无磁极、非匀强强且距且距导线越越远处磁磁场越弱越弱与条
9、形磁与条形磁铁的磁的磁场相似，管内相似，管内为匀匀强强磁磁场且磁且磁场最最强强，管外管外为非匀非匀强强磁磁场环形形电流的两流的两侧是是N极和极和S极且离极且离圆环中心越中心越远，磁磁场越弱越弱安培安培定定则立体立体图横截横截面面图纵截截面面图教材梳理教材梳理三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向1大小大小(1)FBILsin (其中其中为B与与I之之间的的夹角角)(2)磁磁场和和电流垂直流垂直时F_(3)磁磁场和和电流平行流平行时F0.2方向方向(1)用左手定用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并判定：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；且都与
10、手掌在同一个平面内；让磁感磁感线从掌心从掌心进入，并使四指指入，并使四指指向向_的方向，的方向，这时_所指的方向就是通所指的方向就是通电导线在磁在磁场中所中所受安培力的方向受安培力的方向(2)安培力的方向特点：安培力的方向特点：FB，FI，即，即F垂直于垂直于B和和I决定的平面决定的平面(注意：注意：B和和I可以有任意可以有任意夹角角)教材梳理教材梳理BIL电流流拇指拇指1安培定则的应用安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因因”和和“果果”.考点一安培定则的应用和磁场的叠加 考点阐释考点阐释原因原因(电流方向电流方
11、向)结果结果(磁场绕向磁场绕向)直线电流的磁场直线电流的磁场大拇指大拇指四指四指环形电流的磁场环形电流的磁场四指四指大拇指大拇指2.磁场的叠加磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解形定则或正交分解法进行合成与分解特别提醒特别提醒：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的考点阐释考点阐释考点一安培定则的应用和磁场的叠加 题组一安培定则
12、的应用题组一安培定则的应用1为了解了解释地球的磁性，地球的磁性，19世世纪安培安培假假设：地球的磁：地球的磁场是由是由绕过地心的地心的轴的的环形形电流流I引起的在下列四个引起的在下列四个图中，正中，正确表示安培假确表示安培假设中中环形形电流方向的是流方向的是()地磁场的地磁场的N极在地理南极在地理南极附近，地磁场的极附近，地磁场的S极极在地理北极附近地球在地理北极附近地球自转形成的环形电流在自转形成的环形电流在垂直于地轴的平面，此垂直于地轴的平面，此电流形成的地磁场电流形成的地磁场N极极在地理南极附近，因此在地理南极附近，因此用右手握住环形电流时，用右手握住环形电流时，拇指应指向地理南极拇指应
13、指向地理南极因此，选项因此，选项B正确正确题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 考点一安培定则的应用和磁场的叠加 B题组二磁场的叠加题组二磁场的叠加2.如如图所示，两根相互平行的所示，两根相互平行的长直直导线过纸面上的面上的M、N两点，且两点，且与与纸面垂直，面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的中通有大小相等、方向相反的电流流a、O、b在在M、N的的连线上，上，O为MN的中点，的中点，c、d位于位于MN的中垂的中垂线上，上，且且a、b、c、d到到O点的距离均相等关于以上几点点的距离均相等关于以上几点处的磁的磁场，下，下列列说法正确的是法正确的是()AO点点处的磁感的磁
14、感应强强度度为零零Ba、b两点两点处的磁感的磁感应强强度大小相等，方向相反度大小相等，方向相反Cc、d两点两点处的磁感的磁感应强强度大小相等，方向相同度大小相等，方向相同Da、c两点两点处磁感磁感应强强度的方向不同度的方向不同先根据安培定则可判断先根据安培定则可判断M、N两点处的直线电流在两点处的直线电流在a、b、c、d、O各点产生的磁场方向，如图所示，再利用对称性和平行四各点产生的磁场方向，如图所示，再利用对称性和平行四边形定则可确定各点边形定则可确定各点(合合)磁场的方向磁场叠加后可知，磁场的方向磁场叠加后可知，a、b、c、d、O的磁场方向均相同，的磁场方向均相同，a、b点的磁感应强度大小
15、相等，点的磁感应强度大小相等，c、d两点的磁感应强度大小相等，所以只有两点的磁感应强度大小相等，所以只有C正确正确题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 考点一安培定则的应用和磁场的叠加 C3.(2015南昌调研南昌调研)如如图所示，所示，M、N和和P是以是以MN为直径的半直径的半圆弧上的三点，弧上的三点，O为半半圆弧的弧的圆心，心，MOP60，在，在M、N处各有一条各有一条长直直导线垂直穿垂直穿过纸面，面，导线中通有大小相中通有大小相等的恒定等的恒定电流，方向如流，方向如图所示，所示，这时O点的点的磁感磁感应强强度大小度大小为B1.若将若将M处长直直导线移至移至P处，则
16、O点的磁感点的磁感应强强度大小度大小为B2，那么，那么B2与与B1之比之比为()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 考点一安培定则的应用和磁场的叠加 B磁场的叠加和安培定则应用的磁场的叠加和安培定则应用的“三点注意三点注意”(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向(3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于场源单独存在时在该点磁感应强度的
17、矢量和的磁感应强度等于场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和规律总结规律总结考点一安培定则的应用和磁场的叠加 1通电导体在磁场中受到的安培力通电导体在磁场中受到的安培力(1)方向：根据左手定则判断方向：根据左手定则判断F、B、I三者间方向关系：已知三者间方向关系：已知B、I的方向的方向(B、I不平行时不平行时)，可用，可用左手定则确定左手定则确定F的唯一方向的唯一方向FB，FI，则，则F垂直于垂直于B和和I所构成所构成的平面，但已知的平面，但已知F和和B的方向，不能唯一确定的方向，不能唯一确定I的方向的方向(2)大小：由公式大小：由公式FBIL计算，且其中的计算，且其中的L为导线在磁场中的有效
18、为导线在磁场中的有效长度如弯曲通电导线的有效长度长度如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度，等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如下图所示相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如下图所示考点二安培力作用下导体的平衡与加速 考点阐释考点阐释2安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同，只不过多了安培力，解题的关键是画出受力分析图同，只不过多了安培力，解题的关键是画出受力分析图3安培力作用下导体的加速问题与动力学问题分析方法相同，关安培力作用下导体的加速问题与动力学问题分析方法相
19、同，关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度考点阐释考点阐释考点二安培力作用下导体的平衡与加速 题组设计题组设计考点二安培力作用下导体的平衡与加速 答案答案 A题组设计题组设计 解析解析考点二安培力作用下导体的平衡与加速 题组二安培力作用下的平衡问题题组二安培力作用下的平衡问题2.(2015广东广州三模广东广州三模)(多多选)如如图所示，所示，质量量为m、长度度为L的直的直导线用两用两绝缘细线悬挂于挂于O、O，并，并处于匀于匀强强磁磁场中，当中，当导线中通以沿中通以沿x正方向的正方向的电流流I，且，且导线保持静止保持静止时悬线与与竖直方
20、向直方向夹角角为.磁感磁感应强强度方向和大小可能度方向和大小可能为()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 考点二安培力作用下导体的平衡与加速 BC本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图，然后通过本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图，然后通过平衡状态的受力分析来确定平衡状态的受力分析来确定B的方向和大小若的方向和大小若B沿沿z正向，则从正向，则从O向向O看，导线受到的安培力看，导线受到的安培力FILB，方向水平向左，如图甲，方向水平向左，如图甲所示，导线无法平衡，所示，导线无法平衡，A错误错误题组设计题组设计 解析解析考点二安培力作用下导体的平衡与加速 题
21、组三安培力作用下的加速问题题组三安培力作用下的加速问题3.如右如右图所示，光滑的金属所示，光滑的金属轨道分水平段和道分水平段和圆弧段两部分，弧段两部分，O点点为圆弧的弧的圆心两金属心两金属轨道之道之间的的宽度度为0.5 m，匀，匀强强磁磁场方向如方向如图，大，大小小为0.5 T质量量为0.05 kg、长为0.5 m的金属的金属细杆置于金属杆置于金属轨道上的道上的M点，当在金属点，当在金属细杆内通以杆内通以电流流强强度度为2 A的恒定的恒定电流流时，金属，金属细杆杆可以沿杆向右由静止开始运可以沿杆向右由静止开始运动，已知，已知N、P为导轨上的两点，上的两点，ON竖直、直、OP水平，且水平，且MN
22、OP1 m，g取取10 m/s2，则()A金属金属细杆开始运杆开始运动时的加速度大小的加速度大小为5 m/s2B金属金属细杆运杆运动到到P点点时的速度大小的速度大小为5 m/sC金属金属细杆运杆运动到到P点点时的向心加速度大小的向心加速度大小为10 m/s2D金属金属细杆运杆运动到到P点点时对每一条每一条轨道的作用力大小道的作用力大小为0.75 N题组设计题组设计 图片显图片显/ /隐隐 考点二安培力作用下导体的平衡与加速 D 解析解析 答案答案 题组设计题组设计 解析解析考点二安培力作用下导体的平衡与加速 求解通电导体在磁场中的力学问题的方法求解通电导体在磁场中的力学问题的方法(1)选定研究
23、对象选定研究对象(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，画出平面受力变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，画出平面受力分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，要用左手定则来分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意判断，注意F安安B、F安安I.(3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解规律总结规律总结考点二安培力作用下导体的平衡与加速 本本节课重在重在对磁感磁感应强强度的理解及安培力作用下的运度的理解及安培力作用下的运动问题的的处理，理，复复习中抓住以下两点：中抓住以下两点：1磁感应强度问题的磁感应强
24、度问题的“三关键三关键”(1)磁感应强度磁感应强度由磁场本身决定由磁场本身决定(2)合磁感应强度合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行满足平行四边形定则四边形定则)(3)牢记判断电流的磁场的方法牢记判断电流的磁场的方法安培定则，并能熟练应用，建立安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型磁场的立体分布模型(记住记住5种常见磁场的立体分布图种常见磁场的立体分布图)2安培力作用下运动问题的安培力作用下运动问题的“两技巧两技巧”(1)电磁问题力学化：选研究对象电磁问题力学化：选研究对象受力分析受力分析列方程列方程(2)立体图形平面化：变三维为二维立体图
25、形平面化：变三维为二维名师名师微点拨微点拨 判断通电导体在安培力作用下运动的方法判断通电导体在安培力作用下运动的方法【方法概述方法概述】判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先要弄清导判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先要弄清导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则判定导体的受力体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则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情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向【常用方法常用方法】(1)电流元法：把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定电流元法：把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受
26、力的方向，然后判断整段导线所受合力的方则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向向，从而确定导线运动方向(2)特殊位置法：通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判特殊位置法：通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向思想方法思想方法(3)等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流然后根据同极相斥、异极相吸判断相互形磁铁或多个环形电流然后根据同极相斥、异极相吸判断相互作用情况作用情况(4)结论
27、法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互向电流互相吸引，反向电流互相排斥；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作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势(5)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时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，运动趋势的问题时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后根据牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而然后根据牛顿第三定律，确定
28、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确定磁体所受合力及运动方向思想方法思想方法【典例典例】一个可以自由运一个可以自由运动的的线圈圈L1和一个固定的和一个固定的线圈圈L2互相互相绝缘垂直放置，垂直放置，且两个且两个线圈的圈的圆心重合，如右心重合，如右图所示所示当两当两线圈中通以圈中通以图示方向的示方向的电流流时，从，从左向右看，左向右看，线圈圈L1将将()A不不动B顺时针转动C逆逆时针转动 D在在纸面内平面内平动方法一方法一(电流元分析法电流元分析法)把线圈把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在每一部分
29、又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动将顺时针转动方法方法二二(等效分析法等效分析法)把线圈把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流环形电流I2的中心，小磁针的的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流极应指向该点
30、环形电流I2的磁场方的磁场方向，由安培定则知向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等等效成小磁针后，转动前，效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的极指向纸内，因此小磁针的N极应由指极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动将顺时针转动方法三方法三(利用结论法利用结论法)环形电流环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动将顺时针转动思想方法思想方法 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 B
