高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 第1課 磁場 磁感應(yīng)強度課件

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1、第一單元磁場安培力第一單元磁場安培力第第1課磁場磁感應(yīng)強度課磁場磁感應(yīng)強度第十章磁場第十章磁場知能要求與高考展望知能要求與高考展望1了解磁場的物質(zhì)性，掌握磁感應(yīng)強度的概念，了解磁場的物質(zhì)性，掌握磁感應(yīng)強度的概念，了解磁感線如何描述磁場，掌握通電直導(dǎo)線和圓環(huán)、螺了解磁感線如何描述磁場，掌握通電直導(dǎo)線和圓環(huán)、螺線管周圍磁場方向的判斷方法線管周圍磁場方向的判斷方法2直接考查一般為選擇題直接考查一般為選擇題課課 前前 自自 修修1.磁場磁場(1)產(chǎn)生：磁場是一種物質(zhì)，產(chǎn)生于產(chǎn)生：磁場是一種物質(zhì)，產(chǎn)生于_和和_周圍周圍(2)性質(zhì)：磁場對放入其中的性質(zhì)：磁場對放入其中的_和和_有力的有力的作用作用(3)方

2、向：規(guī)定小磁針在磁場中方向：規(guī)定小磁針在磁場中_的方向的方向(或靜止時或靜止時_)為該處磁場的方向為該處磁場的方向磁體磁體電流電流磁體磁體電流電流N N極受力極受力N N極的指向極的指向2磁感線磁感線(1)概念：用來形象地描述磁場中所有位置上的概念：用來形象地描述磁場中所有位置上的_而而_的曲線的曲線(2)特點：特點：是閉合曲線，在磁體外部是從是閉合曲線，在磁體外部是從_極到極到_極，內(nèi)部從極，內(nèi)部從_極到極到_極極磁感線上一點的磁感線上一點的_就是該點的磁場方向就是該點的磁場方向磁感線的磁感線的_表示磁場的強弱表示磁場的強弱磁場方向磁場方向假想假想N NS SS SN N切線方向切線方向疏疏

3、密密3用安培定則判斷幾種電流磁場用安培定則判斷幾種電流磁場(1)直線電流的磁場：用直線電流的磁場：用_握住導(dǎo)線，讓伸握住導(dǎo)線，讓伸直的直的_跟電流的方向一致，那么彎曲的四指所指的方跟電流的方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是向就是_的環(huán)繞方向，如圖所示的環(huán)繞方向，如圖所示右手右手大拇指大拇指磁感線磁感線(2)環(huán)形電流環(huán)形電流(或通電螺線管或通電螺線管)的磁場：用的磁場：用_握住握住導(dǎo)線，讓右手彎曲的四指跟電流的導(dǎo)線，讓右手彎曲的四指跟電流的_一致，那一致，那么么_所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上的所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上的磁感線方向磁感線方向(或通電螺線管的或通電螺線管的N極極)，如圖所

4、示，如圖所示右手右手環(huán)繞方向環(huán)繞方向伸直的大拇指伸直的大拇指4磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度(1)物理意義：表示物理意義：表示_強弱的物理量強弱的物理量(2)定義：在磁場中定義：在磁場中_磁場方向的通電導(dǎo)線，受到磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場力跟電流和導(dǎo)線長度的乘積的比值的磁場力跟電流和導(dǎo)線長度的乘積的比值(3)表達式：表達式：B_.式中式中IL稱為檢驗電流元，其意義是在磁場中某一點處垂稱為檢驗電流元，其意義是在磁場中某一點處垂直于磁感線的方向上，放置一通過電流強度為直于磁感線的方向上，放置一通過電流強度為I、長度為、長度為L的通的通電導(dǎo)線，由于導(dǎo)線長度電導(dǎo)線，由于導(dǎo)線長度L極短，所以稱為檢驗電流元極短

5、，所以稱為檢驗電流元F為檢為檢驗電流元驗電流元IL在磁場中該點處所受到的磁場力大小在磁場中該點處所受到的磁場力大小磁場磁場垂直垂直FIL(4)磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B是是_，其方向為磁場中某點的磁，其方向為磁場中某點的磁感線的切線方向感線的切線方向(5)磁感應(yīng)強度的單位是磁感應(yīng)強度的單位是_，簡稱特，符號，簡稱特，符號T，1 T_.5勻強磁場勻強磁場(1)定義：磁感應(yīng)強度的大小定義：磁感應(yīng)強度的大小_，方向，方向_的磁場稱為勻強磁場的磁場稱為勻強磁場矢量矢量特斯拉特斯拉1 N/(A1 N/(Am m) )處處相等處處相等處處相同處處相同(2)特點：特點：勻強磁場中的磁感線是勻強磁場中的磁感線是_

6、、方向相同的、方向相同的_距離很近的兩個異名磁極之間的磁場和通電螺線管內(nèi)距離很近的兩個異名磁極之間的磁場和通電螺線管內(nèi)部的磁場部的磁場(邊緣部分除外邊緣部分除外)，都可以認為是勻強磁場，都可以認為是勻強磁場疏密相同疏密相同平行直線平行直線重重 難難 突突 破破1.磁感線和電場線比較磁感線和電場線比較磁感線磁感線電場線電場線相相似似點點引入引入目的目的都是為了形象描述場而引入的假想線，都是為了形象描述場而引入的假想線，實際不存在實際不存在切線切線方向方向都是表示該點場的方向都是表示該點場的方向是否是否相交相交不能相交不能相交(電場中無電荷空間不相交電場中無電荷空間不相交)不同點不同點閉合曲線，外

7、部從閉合曲線，外部從NS，內(nèi)部從，內(nèi)部從SN起始于正電荷或無起始于正電荷或無窮遠處，終止于負窮遠處，終止于負電荷或無窮遠處電荷或無窮遠處2.幾種電流的磁場分布幾種電流的磁場分布直線電流的直線電流的磁場磁場通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場特特點點無磁極、非無磁極、非勻強、且距勻強、且距導(dǎo)線越遠處導(dǎo)線越遠處磁場越弱磁場越弱與條形磁鐵的磁場與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強相似，管內(nèi)為勻強磁場，管外為非勻磁場，管外為非勻強磁場強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)環(huán)形電流的兩側(cè)是是N極與極與S極，極，且離圓環(huán)中心越且離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱遠，磁場越弱安安培培定定則則直線電流的磁直線電流的磁

8、場場通電螺線管的磁通電螺線管的磁場場環(huán)形電流的磁環(huán)形電流的磁場場立體立體圖圖橫截橫截面圖面圖縱截縱截面圖面圖3正確理解磁感應(yīng)強度的公式正確理解磁感應(yīng)強度的公式BB 是磁感應(yīng)強度的定義式，式中的是磁感應(yīng)強度的定義式，式中的I一定要與一定要與B垂垂直直F與與IL的比值反映了磁場本身的性質(zhì)就是說，在磁場中的比值反映了磁場本身的性質(zhì)就是說，在磁場中某處，垂直放入的通電導(dǎo)線的長度某處，垂直放入的通電導(dǎo)線的長度L改變，通入的電流改變，通入的電流I改變，改變，則通電導(dǎo)線所受磁場力則通電導(dǎo)線所受磁場力F也隨之改變，但也隨之改變，但F與與IL的比值并不改的比值并不改變變B雖然由雖然由F和和I L的比值進行定義，

9、但的比值進行定義，但B和和F、I、L并不存在并不存在比例關(guān)系和因果關(guān)系通電導(dǎo)線只是研究磁場性質(zhì)的比例關(guān)系和因果關(guān)系通電導(dǎo)線只是研究磁場性質(zhì)的“工具工具”，而磁場的性質(zhì)顯然與而磁場的性質(zhì)顯然與“工具工具”無關(guān)這一點和我們研究電場時無關(guān)這一點和我們研究電場時要引入要引入“檢驗電荷檢驗電荷”的目的是一樣的的目的是一樣的FILFIL磁場中某點的磁感應(yīng)強度磁場中某點的磁感應(yīng)強度B的大小，取決于產(chǎn)生磁場的磁的大小，取決于產(chǎn)生磁場的磁體以及該點在磁場中所處的位置與磁體體以及該點在磁場中所處的位置與磁體(或電流或電流)距離越近，距離越近，磁體的磁性磁體的磁性(或電流或電流)越大，磁感應(yīng)強度越大，磁感應(yīng)強度B越

10、大磁感應(yīng)強度越大磁感應(yīng)強度B是是矢量，其方向就是放在該點的小磁針靜止時北極的指向當(dāng)空矢量，其方向就是放在該點的小磁針靜止時北極的指向當(dāng)空間存在幾個場源時，某點的磁感應(yīng)強度間存在幾個場源時，某點的磁感應(yīng)強度B就是這幾個場源單獨就是這幾個場源單獨存在時在該點所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度疊加起來的矢量和為了解存在時在該點所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度疊加起來的矢量和為了解題方便，也可以將某點的磁感應(yīng)強度題方便，也可以將某點的磁感應(yīng)強度B按平行四邊形定則進行按平行四邊形定則進行分解分解4磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B與電場強度與電場強度E的比較的比較磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B電場強度電場強度E物理意義物理意義描述磁場的力的性描述磁場的

11、力的性質(zhì)的物理量質(zhì)的物理量描述電場的力的描述電場的力的性質(zhì)的物理量性質(zhì)的物理量定義式定義式BE大小決定大小決定由磁場決定，與檢由磁場決定，與檢驗電流無關(guān)驗電流無關(guān)由電場決定，與由電場決定，與檢驗電荷無關(guān)檢驗電荷無關(guān)FILFq方向方向磁感線切線方向或小磁感線切線方向或小磁針磁針N極受力方向極受力方向電場線切線方向或放入電場線切線方向或放入該點正電荷受力方向該點正電荷受力方向場的場的疊加疊加合磁感應(yīng)強度等于各合磁感應(yīng)強度等于各磁場的磁感應(yīng)強度的磁場的磁感應(yīng)強度的矢量和矢量和合場強等于各電場的場合場強等于各電場的場強的矢量和強的矢量和單位單位1 T1 N/(Am)1 V/m1 N/C題題 型型 探探

12、 究究題型一題型一對磁感應(yīng)強度的理解對磁感應(yīng)強度的理解【例【例1】 關(guān)于磁感應(yīng)強度關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是()A磁場中某點磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)況有關(guān)B磁場中某點磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致磁場力方向一致C在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點B值大小為零值大小為零D在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大解析：解析：磁感應(yīng)強度是磁場本身

13、的屬性，在磁場中某磁感應(yīng)強度是磁場本身的屬性，在磁場中某處的磁感應(yīng)強度為一恒量，其大小可由處的磁感應(yīng)強度為一恒量，其大小可由B 計算，與計算，與試探電流元的試探電流元的F、I、L的情況無關(guān)，的情況無關(guān)，A錯誤磁感應(yīng)強度錯誤磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定為小磁針的方向規(guī)定為小磁針N極所受磁場力的方向，與放在該處極所受磁場力的方向，與放在該處電流元受力方向垂直，電流元受力方向垂直，B錯誤當(dāng)試探電流元的方向與磁錯誤當(dāng)試探電流元的方向與磁場方向平行時，雖電流元受磁場力為零，但磁感應(yīng)強度卻場方向平行時，雖電流元受磁場力為零，但磁感應(yīng)強度卻不為零，不為零，C錯誤磁感線的疏密是根據(jù)磁場的強弱畫出錯誤磁感線的疏密是根據(jù)

14、磁場的強弱畫出的磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大，磁感線越稀的磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大，磁感線越稀疏的地方，磁感應(yīng)強度越小，故疏的地方，磁感應(yīng)強度越小，故D正確正確答案答案：DFIL方法點竅方法點竅：磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，比如通電：磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，比如通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，導(dǎo)線中的電流越大，與它的距離越直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，導(dǎo)線中的電流越大，與它的距離越近，磁感應(yīng)強度就越大近，磁感應(yīng)強度就越大.磁感線的疏密能形象地表示磁感磁感線的疏密能形象地表示磁感應(yīng)強度的強弱，但應(yīng)注意：沒有畫出磁感線的地方并不應(yīng)強度的強弱，但應(yīng)注意：沒有畫出磁感線的地方并不表示那里沒有磁感應(yīng)強度表示那

15、里沒有磁感應(yīng)強度.判斷磁感應(yīng)強度的方向有兩種，判斷磁感應(yīng)強度的方向有兩種，一是由磁感線的切線方向來判斷，二是由左手定則來判一是由磁感線的切線方向來判斷，二是由左手定則來判斷，后者得到的磁感強度的方向與磁場導(dǎo)線構(gòu)成的平面斷，后者得到的磁感強度的方向與磁場導(dǎo)線構(gòu)成的平面垂直，三維結(jié)構(gòu)垂直，三維結(jié)構(gòu).題型二題型二安培定則的應(yīng)用安培定則的應(yīng)用【例【例2】 如圖所示，通電如圖所示，通電直導(dǎo)線直導(dǎo)線AB、螺線管、螺線管C、電磁鐵、電磁鐵D三者相距較遠，它們的磁場互不三者相距較遠，它們的磁場互不影響當(dāng)電鍵影響當(dāng)電鍵S閉合后，則小磁閉合后，則小磁針的北極針的北極N(黑色一端黑色一端)指示出的指示出的磁場方向正

16、確的是磁場方向正確的是()Aa BbCc Dd解析：解析：先根據(jù)安培定則在圖中畫出有關(guān)磁場的經(jīng)過小先根據(jù)安培定則在圖中畫出有關(guān)磁場的經(jīng)過小磁針的磁感線及其方向，即當(dāng)開關(guān)磁針的磁感線及其方向，即當(dāng)開關(guān)S閉合后，對于通電直導(dǎo)閉合后，對于通電直導(dǎo)線線AB，根據(jù)安培定則可確定，磁感線是以導(dǎo)線，根據(jù)安培定則可確定，磁感線是以導(dǎo)線AB上各點為上各點為圓心的同心圓，且都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，其方向是逆圓心的同心圓，且都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，其方向是逆時針方向，顯然磁針時針方向，顯然磁針a標(biāo)示錯誤對電磁鐵標(biāo)示錯誤對電磁鐵D(與蹄形磁鐵相與蹄形磁鐵相似似)，由安培定則確定，電磁鐵的左端為，由安培定則確定，電磁鐵

17、的左端為N極，右端為極，右端為S極，極，可見小磁針可見小磁針b標(biāo)示正確對通電螺線管標(biāo)示正確對通電螺線管C的磁感線及方向的磁感線及方向(與與條形磁鐵相似條形磁鐵相似)，由安培定則確定，螺線管內(nèi)的磁感線是由，由安培定則確定，螺線管內(nèi)的磁感線是由右指向左，外部的磁感線是由左向右，故右指向左，外部的磁感線是由左向右，故c所示正確，所示正確，d所示所示錯誤因此答案為錯誤因此答案為B、C.答案：答案：BC方法點竅方法點竅：應(yīng)用安培定則時，注意分清：應(yīng)用安培定則時，注意分清“因因”和和“果果”：在判定直導(dǎo)線電流的磁場方向時，大拇指指：在判定直導(dǎo)線電流的磁場方向時，大拇指指“原因原因”電流方向，四指指電流方向

18、，四指指“結(jié)果結(jié)果”磁感線繞磁感線繞向；在判定環(huán)形向；在判定環(huán)形( (或螺線管或螺線管) )電流的磁場時，四指指電流的磁場時，四指指“原原因因”電流繞向，大拇指指電流繞向，大拇指指“結(jié)果結(jié)果”環(huán)環(huán)( (或管或管) )內(nèi)沿內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向，即指中心軸線的磁感線方向，即指N極極.題型三題型三安培定則的應(yīng)用與磁感應(yīng)強度的疊加安培定則的應(yīng)用與磁感應(yīng)強度的疊加【例【例3】 有兩根長直導(dǎo)線有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖示的平面內(nèi)，示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)點為兩根導(dǎo)線連線的中點，線連線的中點，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點

19、，它們在兩導(dǎo)為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線的中垂線上，且與線的中垂線上，且與O點的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小點的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段，則關(guān)于線段MN上各點的磁感上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是應(yīng)強度的說法中正確的是()AM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同BM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C在線段在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零D在線段在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零上只有一點的磁感應(yīng)強度為零解析

20、：解析：兩根導(dǎo)線分別在兩根導(dǎo)線分別在M點和點和N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，選項小相等，方向相反，選項B正確；線段正確；線段MN中點中點O的磁感應(yīng)強的磁感應(yīng)強度為零，選項度為零，選項D正確正確答案答案：BD方法點竅方法點竅：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度在某處的：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度在某處的方向是以直導(dǎo)線上的點為圓心并垂直該直導(dǎo)線的圓周在方向是以直導(dǎo)線上的點為圓心并垂直該直導(dǎo)線的圓周在該處的切線方向該處的切線方向.磁感應(yīng)強度是矢量，兩個磁場同時存在磁感應(yīng)強度是矢量，兩個磁場同時存在時，空間磁感應(yīng)強度等于磁場單獨存在時在該點產(chǎn)生的時，空間磁感應(yīng)強度等于磁場單獨存在

21、時在該點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的矢量和磁感應(yīng)強度的矢量和.隨隨 堂堂 訓(xùn)訓(xùn) 練練如圖甲所示，關(guān)于地磁場的起因，有人提出如下假說：如圖甲所示，關(guān)于地磁場的起因，有人提出如下假說：地磁場是由繞地球自轉(zhuǎn)的電子的定向運動而引起的則此假地磁場是由繞地球自轉(zhuǎn)的電子的定向運動而引起的則此假說中的電子運動方向應(yīng)說中的電子運動方向應(yīng)()A沿緯線由東向西，如圖沿緯線由東向西，如圖(a)B沿緯線由西向東，如圖沿緯線由西向東，如圖(b)C沿經(jīng)線由北向南，如圖沿經(jīng)線由北向南，如圖(c) D沿經(jīng)線由南向北，如圖沿經(jīng)線由南向北，如圖(d)錯解：錯解：錯選錯選A A，沒有注意電子的運動方向與電流方，沒有注意電子的運動方向與電流方向的轉(zhuǎn)換錯選向的轉(zhuǎn)換錯選C C，認為電子運動的方向就是地磁場的，認為電子運動的方向就是地磁場的方向方向答案：答案：B B