高考物理总复习 第十章 第1课 磁场 磁感应强度课件.ppt

第一单元磁场安培力第1课磁场磁感应强度 第十章磁场 知能要求与高考展望 1 了解磁场的物质性 掌握磁感应强度的概念 了解磁感线如何描述磁场 掌握通电直导线和圆环 螺线管周围磁场方向的判断方法 2 直接考查一般为选择题 课前自修 1 磁场 1 产生 磁场是一种物质 产生于 和 周围 2 性质 磁场对放入其中的 和 有力的作用 3 方向 规定小磁针在磁场中 的方向 或静止时 为该处磁场的方向 磁体 电流 磁体 电流 n极受力 n极的指向 2 磁感线 1 概念 用来形象地描述磁场中所有位置上的 而 的曲线 2 特点 是闭合曲线 在磁体外部是从 极到 极 内部从 极到 极 磁感线上一点的 就是该点的磁场方向 磁感线的 表示磁场的强弱 磁场方向 假想 n s s n 切线方向 疏密 3 用安培定则判断几种电流磁场 1 直线电流的磁场 用 握住导线 让伸直的 跟电流的方向一致 那么弯曲的四指所指的方向就是 的环绕方向 如图所示 右手 大拇指 磁感线 2 环形电流 或通电螺线管 的磁场 用 握住导线 让右手弯曲的四指跟电流的 一致 那么 所指的方向就是环形导线中心轴上的磁感线方向 或通电螺线管的n极 如图所示 右手 环绕方向 伸直的大拇指 4 磁感应强度 1 物理意义 表示 强弱的物理量 2 定义 在磁场中 磁场方向的通电导线 受到的磁场力跟电流和导线长度的乘积的比值 3 表达式 b 式中il称为检验电流元 其意义是在磁场中某一点处垂直于磁感线的方向上 放置一通过电流强度为i 长度为l的通电导线 由于导线长度l极短 所以称为检验电流元 f为检验电流元il在磁场中该点处所受到的磁场力大小 磁场 垂直 4 磁感应强度b是 其方向为磁场中某点的磁感线的切线方向 5 磁感应强度的单位是 简称特 符号t 1t 5 匀强磁场 1 定义 磁感应强度的大小 方向 的磁场称为匀强磁场 矢量 特斯拉 1n a m 处处相等 处处相同 2 特点 匀强磁场中的磁感线是 方向相同的 距离很近的两个异名磁极之间的磁场和通电螺线管内部的磁场 边缘部分除外 都可以认为是匀强磁场 疏密相同 平行直线 重难突破 1 磁感线和电场线比较 2 几种电流的磁场分布 3 正确理解磁感应强度的公式b b 是磁感应强度的定义式 式中的i一定要与b垂直 f与il的比值反映了磁场本身的性质 就是说 在磁场中某处 垂直放入的通电导线的长度l改变 通入的电流i改变 则通电导线所受磁场力f也随之改变 但f与il的比值并不改变 b虽然由f和il的比值进行定义 但b和f i l并不存在比例关系和因果关系 通电导线只是研究磁场性质的 工具 而磁场的性质显然与 工具 无关 这一点和我们研究电场时要引入 检验电荷 的目的是一样的 磁场中某点的磁感应强度b的大小 取决于产生磁场的磁体以及该点在磁场中所处的位置 与磁体 或电流 距离越近 磁体的磁性 或电流 越大 磁感应强度b越大 磁感应强度b是矢量 其方向就是放在该点的小磁针静止时北极的指向 当空间存在几个场源时 某点的磁感应强度b就是这几个场源单独存在时在该点所产生的磁感应强度叠加起来的矢量和 为了解题方便 也可以将某点的磁感应强度b按平行四边形定则进行分解 4 磁感应强度b与电场强度e的比较 题型探究 题型一 对磁感应强度的理解 例1 关于磁感应强度b 下列说法中正确的是 a 磁场中某点b的大小 跟放在该点的试探电流元的情况有关b 磁场中某点b的方向 跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致c 在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时 该点b值大小为零d 在磁场中磁感线越密集的地方 磁感应强度越大 解析 磁感应强度是磁场本身的属性 在磁场中某处的磁感应强度为一恒量 其大小可由b 计算 与试探电流元的f i l的情况无关 a错误 磁感应强度的方向规定为小磁针n极所受磁场力的方向 与放在该处电流元受力方向垂直 b错误 当试探电流元的方向与磁场方向平行时 虽电流元受磁场力为零 但磁感应强度却不为零 c错误 磁感线的疏密是根据磁场的强弱画出的 磁感线越密集的地方 磁感应强度越大 磁感线越稀疏的地方 磁感应强度越小 故d正确 答案 d 方法点窍 磁感应强度由磁场本身决定 比如通电直导线产生的磁场 导线中的电流越大 与它的距离越近 磁感应强度就越大 磁感线的疏密能形象地表示磁感应强度的强弱 但应注意 没有画出磁感线的地方并不表示那里没有磁感应强度 判断磁感应强度的方向有两种 一是由磁感线的切线方向来判断 二是由左手定则来判断 后者得到的磁感强度的方向与磁场导线构成的平面垂直 三维结构 题型二 安培定则的应用 例2 如图所示 通电直导线ab 螺线管c 电磁铁d三者相距较远 它们的磁场互不影响 当电键s闭合后 则小磁针的北极n 黑色一端 指示出的磁场方向正确的是 a ab bc cd d 解析 先根据安培定则在图中画出有关磁场的经过小磁针的磁感线及其方向 即当开关s闭合后 对于通电直导线ab 根据安培定则可确定 磁感线是以导线ab上各点为圆心的同心圆 且都在跟导线垂直的平面上 其方向是逆时针方向 显然磁针a标示错误 对电磁铁d 与蹄形磁铁相似 由安培定则确定 电磁铁的左端为n极 右端为s极 可见小磁针b标示正确 对通电螺线管c的磁感线及方向 与条形磁铁相似 由安培定则确定 螺线管内的磁感线是由右指向左 外部的磁感线是由左向右 故c所示正确 d所示错误 因此答案为b c 答案 bc 方法点窍 应用安培定则时 注意分清 因 和 果 在判定直导线电流的磁场方向时 大拇指指 原因 电流方向 四指指 结果 磁感线绕向 在判定环形 或螺线管 电流的磁场时 四指指 原因 电流绕向 大拇指指 结果 环 或管 内沿中心轴线的磁感线方向 即指n极 题型三 安培定则的应用与磁感应强度的叠加 例3 有两根长直导线a b互相平行放置 如图所示为垂直于导线的截面图 在图示的平面内 o点为两根导线连线的中点 m n为两根导线附近的两点 它们在两导线的中垂线上 且与o点的距离相等 若两导线中通有大小相等 方向相同的恒定电流i 则关于线段mn上各点的磁感应强度的说法中正确的是 a m点和n点的磁感应强度大小相等 方向相同b m点和n点的磁感应强度大小相等 方向相反c 在线段mn上各点的磁感应强度都不可能为零d 在线段mn上只有一点的磁感应强度为零 解析 两根导线分别在m点和n点产生的磁感应强度大小相等 方向相反 选项b正确 线段mn中点o的磁感应强度为零 选项d正确 答案 bd 方法点窍 通电直导线产生的磁感应强度在某处的方向是以直导线上的点为圆心并垂直该直导线的圆周在该处的切线方向 磁感应强度是矢量 两个磁场同时存在时 空间磁感应强度等于磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和 随堂训练 如图甲所示 关于地磁场的起因 有人提出如下假说 地