江浙鸭12020版高考物理总复习第十章磁场第25讲磁场的描述磁吃电流的作用课件.ppt

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1、第25讲磁场的描述 磁场对电流的作用,考点一,考点二,考点三,磁场和磁感应强度 核心知识整合 1.磁极间的相互作用:同名磁极相互,异名磁极相互。 2.奥斯特实验(如图所示): (1)通电直导线沿方向放置在小磁针的上方。 (2)意义:说明通电导体周围存在着,发现了电流的,首先揭示了电与磁之间是有联系的。,排斥,吸引,南北,磁场,磁效应,考点一,考点二,考点三,3.磁场 (1)磁场:存在于周围或周围的一种客观存在的特殊物质。磁体与磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过发生的。 (2)基本性质:对放入其中的或有力的作用。 (3)地磁场:地球磁体的N极(北极)位于地理附近

2、,地球磁体的S极(南极)位于地理附近。,磁体,电流,磁场,磁体 通电导体,南极,北极,考点一,考点二,考点三,N极,比值,考点一,考点二,考点三,5.磁感线 (1)定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向,都跟这点的的方向一致,这样的曲线称为磁感线。 (2)特点:磁感线的疏密表示磁场的,磁感线上某点的 方向就是该点的磁场方向。磁感线不相交、不相切、不中断,是曲线。 6.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场:,磁感应强度,强弱,切线,闭合,考点一,考点二,考点三,7.电流的磁场,越弱,条形,匀强,最强,非匀强,越弱,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,关键能力提升 命题点一磁

3、场的产生与描述 【例1】 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说法正确的是() A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C.指南针的指向不会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转,答案,解析,考点一,考点二,考点三,【例2】 铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O处的磁场方向为() A.向下B.向上 C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外,答案,解析,考点一,考点二,考点三,命题点二磁感应强度 【例3】 有关磁感应强度的下列说法中,正确的是(),答案,解析,考点一,考点二,考点三,【例4】

4、如图所示是三根平行直导线的截面图,若它们的电流强度大小都相同,且ab=ac=ad,则a点的磁感应强度的方向是() A.垂直纸面指向纸里B.垂直纸面指向纸外 C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d,答案,解析,考点一,考点二,考点三,方法技巧磁感应强度既有大小,又有方向,是矢量,它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则,要能熟练运用安培定则判断磁场方向。 思路点拨磁场的矢量性及合成 (1)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。 (3)磁感应强度是矢量,多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的

5、矢量和。,考点一,考点二,考点三,通电导线在磁场中受力方向判断与大小计算 核心知识整合 1.大小:若IB时,F=;若IB时,F=。 2.方向:(1)总垂直于所决定的平面,即一定垂直B和I,但B与I不一定垂直。 (2)可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指,并且都与手掌在;让磁感线,并使四指指向方向,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。 3.两平行的通电导线的作用:同向电流相互,反向电流相互。,0,BIl,B、I,垂直,同一个平面内,从掌心进入,电流的,拇指,吸引,排斥,考点一,考点二,考点三,关键能力提升 命题点一安培力公式理解 【例5】 如图所示,由均匀的

6、电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时,线框受到的安培力为F,若将AB边移走,则余下线框受到的安培力大小为 (),答案,解析,考点一,考点二,考点三,命题点二安培力方向 【例6】 如图所示,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好和槽中的水银接触,按图示连接电路,通电后,会看到弹簧上下跳动,关于这个现象,下列说法正确的是() A.弹簧上下跳动的原因是通电后弹簧受到电场力 B.将滑动变阻器的滑片向左移动时,弹簧将跳动得更加明显 C.将电源的正、负极对调一下,弹簧的跳动现象将消失 D.若换一劲度系数更大的弹簧,则弹簧将跳动得更加明显,答案,解析,考点一

7、,考点二,考点三,【例7】 刘老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放一个圆柱形电极,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极,把A和B分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来。王同学回去后重复刘老师的实验步骤,但液体并没有旋转起来。造成这种现象的原因可能是,该同学在实验过程中() A.将磁铁的磁极放反了 B.将直流电源的正负极接反了 C.使用的电源为50 Hz的交流电源 D.使用的液体为食盐溶液,答案,解析,考点一,考点二,考点三,安培力作用下导体棒的平衡和非平衡问题 核心知识整合 1.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,

8、只不过多了安培力,解题的关键是画出受力分析示意图。 2.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,关键是做好受力分析,然后根据牛顿第二定律求出加速度。 3.解决涉及安培力的综合类问题的分析方法: (1)以通电导线为研究对象,把立体图画成易于分析的截面图,如侧视图、正视图、俯视图; (2)确定导线所在处磁场方向,根据左手定则确定安培力的方向(总是既垂直于磁场方向,又垂直于通电导体); (3)结合通电导体的受力情况、运动情况等,根据牛顿运动定律或功能关系列出方程,解决问题。,考点一,考点二,考点三,关键能力提升 命题点一安培力作用下的平衡问题 【例8】 如图所示,两平行金属导轨EF、CD

9、间距为L,与电动势为E的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为(),答案,解析,考点一,考点二,考点三,方法技巧本题是三力平衡中动态分析问题,即其中第一个力大小和方向都不变,第二个力方向不变,大小可变,则当第三个力与第二个力垂直时,第三个力取最小值。,考点一,考点二,考点三,命题点二安培力作用下动力学问题 【例9】 电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为m=2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s。若这种装

10、置的轨道宽d=2 m、长l=100 m、电流I=10 A、轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终垂直并接触良好,则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是() A.B=18 T,Pm=1.08108 W B.B=0.6 T,Pm=7.2104 W C.B=0.6 T,Pm=3.6106 W D.B=18 T,Pm=2.16106 W,答案,解析,考点一,考点二,考点三,思路点拨解决涉及安培力的综合类问题的分析方法 (1)以通电导线为研究对象,把立体图画成易于分析的截面图,如侧视图、正视图、俯视图; (2)确定导线所在处磁场方向,根据左手定则确定安培力的方向(总是既垂直于

11、磁场方向,又垂直于通电导体); (3)结合通电导体的受力情况、运动情况等,根据牛顿运动定律或功能关系列出方程,解决问题。,1,2,3,4,5,1.(2018浙江11月选考)发现电流磁效应的物理学家是 () A.法拉第 B.奥斯特 C.库仑 D.安培,答案,解析,1,2,3,4,5,2.如图所示,螺线管、蹄形铁芯,环形异线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是() A.小磁针a的N极的指向 B.小磁针b的N极的指向 C.小磁针c的N极的指向 D.小磁针d的N极的指向,答案,解析,1,2,3,4,5,3.如图所示,一段通电的直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线中的

12、电流方向由左向右。将导线从图示位置在纸面内转过90,在此过程中导线所受安培力的大小() A.保持不变 B.由零逐渐增大 C.由最大逐渐减小到零 D.先增大再减小到零,答案,解析,1,2,3,4,5,4.(多选)相互靠近的两条直导线互相垂直,如图所示,两导线中电流I1I2,要使A点的磁场增强且方向垂直纸面向里,则应() A.保持I1不变,增强I2B.保持I2不变,增强I1 C.I1和I2都增强D.增强I1,减弱I2,答案,解析,1,2,3,4,5,5.(2018浙江11月选考)电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈和,线圈固定,线圈置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是 () A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同 B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同 C.线圈对线圈的作用力大于线圈对线圈的作用力 D.线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对相互作用力,答案,解析,