《高中物理 第3章 磁场课件 教科版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第3章 磁场课件 教科版选修3-1（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁场总复习磁场总复习第一课时第一课时.磁场的基本概念磁场的基本概念1磁场存在于何处？磁场存在于何处？2磁场的基本特性是什么？磁场的基本特性是什么？3什么是磁现象的电本质？什么是磁现象的电本质？基本问题基本问题tips磁感应强度是描述磁感应强度是描述 的物理量，用符号的物理量，用符号 表示，单位是表示，单位是 单位符号是单位符号是 tips磁感应强度是矢量，某点的磁感应强度是矢量，某点的 就是这点磁感就是这点磁感应强度的方向。应强度的方向。磁感线的磁感线的 大致表示磁感应强度的大小。大致表示磁感应强度的大小。磁感应强度的大小和方向处处相同的区域称为磁感应强度的大小和方向处处相同的区域称为 磁场的
2、描述磁场的描述1、磁感强度、磁感强度2、磁感线、磁感线定义方法定义方法定义式定义式矢量性矢量性性质：人为画出，闭合曲线性质：人为画出，闭合曲线典型磁场的磁感线典型磁场的磁感线地理北极地理北极地理南极地理南极安安培培定定则则几种特殊磁感线几种特殊磁感线3、磁通量、磁通量（1）如果磁感线与面积不垂直，怎么办？）如果磁感线与面积不垂直，怎么办？（2）磁通量有什么物理意义？）磁通量有什么物理意义？（3）用磁通量定义磁感应强度）用磁通量定义磁感应强度4.安培力安培力-磁场对通电电流的作用磁场对通电电流的作用磁感线穿过掌心，四指伸直，磁感线穿过掌心，四指伸直，指向电流方向，大拇指方向指向电流方向，大拇指方
3、向就是电流的受力方向就是电流的受力方向4.安培力安培力-大小大小安培力的大小：安培力的大小：F=BI IL垂直时最大，平行时为零垂直时最大，平行时为零思考：地磁场可视为南北方向的匀强磁场，磁感应强思考：地磁场可视为南北方向的匀强磁场，磁感应强度大小为度大小为0.00005T，假设在赤道上沿东西方向水平放，假设在赤道上沿东西方向水平放置一根长度为置一根长度为10m的直导线，其中通从西向东的电流的直导线，其中通从西向东的电流2.0A，求：地磁场对这根导线的安培力多大？方向如，求：地磁场对这根导线的安培力多大？方向如何？何？实践：电磁炮，原理图如下：实践：电磁炮，原理图如下：BI I讲述其原理讲述其
4、原理5.应用应用1、如图所示，两根垂直纸面平行放置的直、如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线导线A、C由通有等大电流在纸面上距由通有等大电流在纸面上距A、C等远处有一点等远处有一点P若若P点磁感强度及方向水点磁感强度及方向水平向左，则导线平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪中的电流方向是如下哪种说法？种说法？AA中向中向纸纸里，里，C中向中向纸纸外外BA中向中向纸纸外，外，C中向中向纸纸里里CA、C中均向中均向纸纸外外DA、C中均向中均向纸纸里里知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固2如图如图所示，条形磁所示，条形磁铁铁放在水平桌面上，它放在水平桌面上，它的正中央上方固定一的正中央上方固定
5、一长长直直导线导线，导线导线与磁与磁铁铁垂垂直直给电线给电线通以垂直通以垂直纸纸面向外的面向外的电电流，流，则则A磁铁对桌面压力增大，受桌面摩擦力作用磁铁对桌面压力增大，受桌面摩擦力作用B磁铁对桌面压力增大，不受桌面摩擦力作用磁铁对桌面压力增大，不受桌面摩擦力作用C磁铁对桌面压力减小，要受桌面摩擦力作用磁铁对桌面压力减小，要受桌面摩擦力作用D磁铁对桌面压力减小，不受桌面摩擦力作用磁铁对桌面压力减小，不受桌面摩擦力作用知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固3、非简单直导线的受力、非简单直导线的受力ILLB知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固4、如图所示，在水平虚线上方有磁感强度为、如图所示，在水平
6、虚线上方有磁感强度为2B，方向水平向右的匀强磁场，水平虚线下方有磁，方向水平向右的匀强磁场，水平虚线下方有磁感强度为感强度为B，方向水平向左的匀强磁场边长为，方向水平向左的匀强磁场边长为L的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平面成水平面成角，线圈处于两磁场中的部分面积相角，线圈处于两磁场中的部分面积相等，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少？等，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少？2BB知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固5、如图，磁铁水平固定，一矩形线框、如图，磁铁水平固定，一矩形线框保持竖直从左端向右端移动，问：过程保持竖直从左端向右端移动，问：过程
7、中穿过线圈的磁通量怎样变化？中穿过线圈的磁通量怎样变化？NS知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固6、安培分子电流假说提示了磁现象、安培分子电流假说提示了磁现象的电本质，安培提出分子电流假说的电本质，安培提出分子电流假说的依据是什么？下图所示的实验会的依据是什么？下图所示的实验会出现什么现象？怎样解释？出现什么现象？怎样解释？知识点剖析知识点剖析习题巩固习题巩固5.例题分析例题分析例例1把电流强度均为把电流强度均为I I，长度均为，长度均为l l 的两小段通电直导线分的两小段通电直导线分别置于磁场中的别置于磁场中的1、2两点处时，两小段通电直导线所受磁两点处时，两小段通电直导线所受磁场力的大小分
8、别为场力的大小分别为F1和和F2，若已知，若已知1、2两点处磁感应强度两点处磁感应强度的大小关系为的大小关系为B1B2，则必有（，则必有（ ）AB1= BB2= CF1F2 D以上都不对以上都不对例例2三根通电导线三根通电导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等、方向垂直纸面向里的三个顶点，三条导线通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，如图所示，电流，如图所示，R受到受到P、Q的磁场力的方向是（的磁场力的方向是（ ）A垂直于垂直于R，指出，指出y轴负方向轴负方向 B垂直于垂直于R，指向，指向y轴正方向轴正方向C垂直于垂直于R，指向，指向x轴正
9、方向轴正方向 D垂直于垂直于R，指向，指向x轴负方向轴负方向5.例题分析例题分析例例3如图，带负电的金属环绕轴如图，带负电的金属环绕轴OO以角速度以角速度w匀速旋转，匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡位置是（）在环左侧轴线上的小磁针最后平衡位置是（）A.N极竖直向上极竖直向上B.N极竖直向下极竖直向下C.N极沿轴向向左极沿轴向向左D.N极沿轴向向右极沿轴向向右5.例题分析例题分析OON例例4在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线CD，如图所，如图所示，问在磁场力的作用下，直导线示，问在磁场力的作用下，直导线CD将（将（ ） A向下平动，橡皮绳
10、再伸长一些向下平动，橡皮绳再伸长一些 B向纸面外平动，橡皮绳再伸长一些向纸面外平动，橡皮绳再伸长一些 CC端向纸面外转动，端向纸面外转动，D端向纸里转动，橡皮绳再伸长一些端向纸里转动，橡皮绳再伸长一些 DD端向纸面外转动，端向纸面外转动，C端向纸里转动，橡皮绳缩短一些端向纸里转动，橡皮绳缩短一些5.例题分析例题分析CD安培力复习第二课时第二课时习题讲解习题讲解1用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为（如图所
11、示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若；若将棒中的电流反向（大小不变），当棒静止时，弹簧秤的将棒中的电流反向（大小不变），当棒静止时，弹簧秤的示数为示数为F2，且，且F2F1，根据这两个数据，可以确定（，根据这两个数据，可以确定（ ） A磁场的方向磁场的方向 B磁感强度的大小磁感强度的大小 C安培力的大小安培力的大小 D铜棒的重力铜棒的重力例题分析例题分析对比第二课堂对比第二课堂P269 5题题MN左abcd2.如下图如下图,MN和导线框都通电，则关于和导线框都通电，则关于MN的磁场对导线框的磁场对导线框的作用，正确的是：的作用，正确的是：A.线框有两条边所受的安培力方向相同线框有两条边所受
12、的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相同线框有两条边所受的安培力大小相同C.线框所受安培力合力向左线框所受安培力合力向左D.cd边所受的安培力与边所受的安培力与ab边相等边相等例题分析例题分析3ab导线水平放置，并被固定。导线水平放置，并被固定。cd导线在导线在ab导线附近导线附近与与ab导线有一段距离，竖直放置，导线有一段距离，竖直放置，cd导线能自由移动，导线能自由移动，当导线中通入如图所示方向的电流时，当导线中通入如图所示方向的电流时，cd导线的运动情导线的运动情况将是：况将是：A不动不动 B顺时针转动，且靠近顺时针转动，且靠近abC顺时针转动，且远离顺时针转动，且远离ab
13、D逆时针转动，且远离逆时针转动，且远离ab4当电子由当电子由A不断运动到不断运动到B的过程中，如图所示，小磁针的过程中，如图所示，小磁针如何运动：如何运动： A不动不动 BN极向纸里，极向纸里，S极向纸外旋转极向纸外旋转 C向上运动向上运动 DN极向纸外，极向纸外，S极向纸里旋转极向纸里旋转 AB对比第二课堂对比第二课堂P270 5题题5.电源电动势电源电动势E=2V，r=0.5，竖直导轨电阻可略，金属棒，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量的质量m=0.1kg，R=0.5，它与导轨动摩擦因数，它与导轨动摩擦因数=0.4，有效长度为有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们，靠在导轨外面
14、，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角施一与纸面夹角300与导线垂直且向里的磁场（与导线垂直且向里的磁场（g=10m/s2）.求：此磁场是斜向上还是斜向下？求：此磁场是斜向上还是斜向下？B的范围是多少？的范围是多少？ 例题分析例题分析6.套在足够长的固定绝缘直棒上的小球套在足够长的固定绝缘直棒上的小球,质量为质量为10-4kg，带，带有有410-4C的正电，小球可沿棒滑动，动摩擦因数为的正电，小球可沿棒滑动，动摩擦因数为0.2。把把 此棒竖直地放在互相垂直且境外沿水平方向的匀强电场此棒竖直地放在互相垂直且境外沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为和匀强磁场中，电场强度为10N/C，磁感强度
15、为，磁感强度为0.5T.求小求小球由静止释放后下落过程中的最大加速度和最大速度球由静止释放后下落过程中的最大加速度和最大速度（g取取10m/s2） 例题分析例题分析例题分析例题分析7在倾角为在倾角为30的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质、质量为量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示所示.当导体棒内通有垂直纸面向里的电流当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I I时，导体棒恰时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感强度的大小好静止在斜面上，求磁感强度的大小对比第二课堂对比第二课堂P269 4题题8.质量为质量为m的通
16、电导体棒的通电导体棒ab置于倾角为置于倾角为的导轨上，如图的导轨上，如图10-10所示。已知导体与导轨间的动摩擦因数为所示。已知导体与导轨间的动摩擦因数为，在图，在图10-11所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是：擦力为零的可能情况是： 如图如图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源
17、。的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为强度与电流的关系为B=kI I，比例常量，比例常量k=2.510-6T/A。已知两导轨。已知两导轨内侧间距内侧间距L=1.5cm，滑块的质量，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行，滑块沿导轨滑行5m后获后获得的发射速度得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。（此过程视为匀加
18、速运动）。（1）求发射过程中电源提供的电流强度。）求发射过程中电源提供的电流强度。（2）若电源输出的能量有）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？源的输出功率和输出电压各是多大？（3）若此滑块射出后随即以速度）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为砂箱，它嵌入砂箱的深度为s。设砂箱质量为。设砂箱质量为M，滑块质量为，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
