高中物理 第2章 二电流的磁场课件 新人教版选修11.ppt

二电流的磁场 一 电流的磁效应1 电流能够产生 这个现象叫做 2 电流的磁效应是丹麦物理学家 于1820年发现的 3 奥斯特的发现使人们认识到了 间的联系 吸引着科学家们去探索和研究 电磁学的大门打开了 随着发电机 电动机的问世 人类进入了 电气化 时代 磁场 电流的磁效应 奥斯特 电和磁 二 电流磁场的方向1 直线电流的磁场安培定则 右手握住导线 让 所指的方向跟 的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是 如图2 2 1所示 图2 2 1 伸直的大拇指 电流 磁感线的环绕方向 2 环形电流的磁场安培定则 右手握住环形导线 让弯曲的四指所指的方向跟 方向一致 伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上 的方向 如图2 2 2所示 图2 2 2 电流的 磁感线 3 通电螺线管的磁场安培定则 右手握住螺线管 让 所指的方向跟电流的方向一致 所指的方向就是 磁感线的方向 如图2 2 3所示 图2 2 3 弯曲的四指 温馨提示先确认何种电流 再利用安培定则确定磁场的方向 记清四指或拇指指向的含义 拇指 螺线管内部 一 3种常用的电流的磁场的比较 注 图中 表示磁场方向垂直纸面向里 表示磁场方向垂直纸面向外 二 安培定则的应用技巧1 小磁针转动问题的判定已知通电螺线管或通电直线导体上的电流方向 判定通电螺线管或通电直线导体周围的小磁针如何转动的问题 可以按照下述思维程序进行分析 1 认清小磁针所在的位置 即弄清小磁针是在通电直线导体上方还是下方 左侧还是右侧 是在通电螺线管内部还是外部 2 根据已知的电流方向 利用安培定则判定小磁针所在处的磁场方向 即小磁针所在处的磁感线方向 3 由于小磁针n极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同 所以小磁针n极将沿着小于180 的角旋转 直到n极的指向与所在处的磁场方向相同为止 在说明小磁针的转动方向时 必须说明是从什么方向观察的 2 运动的带电粒子的磁场带电粒子运动时 可以把带电粒子的定向运动等效为电流 当粒子带负电时 电流的方向和带电粒子的运动方向相反 再根据安培定则判断运动的带电粒子的磁场 如果带电粒子做匀速圆周运动 可以把带电粒子的运动等效为一个环形电流 再利用安培定则来确定产生的磁场的方向 典例1 在图2 2 4中 分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时n极的指向或磁感线方向 请画出对应的磁感线 标上方向 或电流方向 电流磁场方向的判断 图2 2 4 答案用安培定则来判断 如下图所示借题发挥应用安培定则判断电流或磁场方向的步骤是 1 明确电流的类型 2 确定已知电流 或电流磁场 的方向 3 利用安培定则确定电流磁场 或电流 的方向 变式1 如图2 2 5所示 水平直导线ab通有向右的电流i 置于导线正下方的小磁针s极将 a 向纸外偏转b 向纸内偏转c 在纸面内顺时针转过90 d 不动 答案 a 解析 据安培定则可以确定 通电直导线在其下方产生垂直纸面向里的磁场 在磁场力的作用下 小磁针n极向里 s极向外偏转 a项正确 图2 2 5 典例2 如图2 2 6所示 19世纪20年代 以塞贝克 数学家 为代表的科学家已认识到 温度差会引起电流 安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差 从而提出如下假说 地磁场是由绕地球的环形电流引起的 则该假说中的电流方向是 安培定则的综合应用 图2 2 6 a 由西向东垂直经地球球心的磁场方向b 由东向西垂直经地球球心的磁场方向c 由南向北经地球球心的磁场方向d 由赤道向两极经地球球心的磁场方向解析地球内部磁场方向由北向南 由安培定则可判定电流方向 本题为信息迁移题 关键是抽象出模型 想象赤道为环形电流 如题图 则从上往下看 由安培定则可知电流方向为顺时针方向 即自东向西 答案b 变式2 双选 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方 如图2 2 7所示 若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间 小磁针n极向纸面内偏转 则带电粒子可能是 a 向右飞行的正离子束b 向左飞行的正离子束c 向右飞行的负离子束d 向左飞行的负离子束 答案 ad 解析 离子束下方磁感线垂直纸面向里 由右手螺旋定则可知 位于小磁针上方直线电流方向向右 图2 2 7 1 如图2 2 8所示 两根非常靠近且互相垂直的长直导线 当通以如图所示方向的电流时 电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 a 区域 b 区域 c 区域 d 区域 电流磁场方向的判断 图2 2 8 答案 a 解析 由安培定则可知 i1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里 i2电流在其右方产生的磁场方向向里 故只有在区域 两个电流产生的磁场才都向里 2 多选 如图2 2 9所示 当开关s闭合时电磁铁和物体ab相互吸引 则正确的说法是 a ab一定是磁铁 且a端一定是n极b ab一定是磁铁 且a端一定是s极c ab可能是磁铁 且a端是s极d ab可能是一块铁 而不是磁铁 答案 cd 解析 s闭合时 螺线管就产生了磁场 根据安培定则可知 其右边是n极 若ab是磁铁 则左边是s极 ab也可能是一块铁 故c d正确 图2 2 9 3 如图2 2 10所示 两个同样的导线环同轴平行悬挂 相隔一小段距离 当同时给两导线环通以同向电流时 两导线环将 a 相吸引b 相排斥c 保持静止d 边吸引边转动 安培定则的综合应用 图2 2 10 答案 a 解析 把环形电流等效成小磁针 则左侧小磁针s极对着右侧小磁针n极 相互吸引 a正确 4 如图2 2 11所示 一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动 则此正电子的运动 a 不产生磁场b 产生磁场