高考物理一轮总复习教学课件人教磁场及其对电流的作用.ppt

磁场及其对电流的作用,磁场,考点一对磁场、磁感应强度的理解,考点二磁感线及安培定则的应用,思想方法盘点安培力作用下导体运动情况的判断方法,考点三安培力及安培力作用下的平衡,考点一对磁场、磁感应强度的理解,N极,磁场力,思维诊断,题组训练,1,2,3,1对磁场的理解(2017江西十校二模)1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，小磁针靠近直导线，下列结论正确的是()A把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动,题组训练,1,2,3,题组训练,解析,1,2,3,题组训练,1,2,3,反思总结,考点二磁感线及安培定则的应用,1磁感线(1)定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。(2)磁感线的特点磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。磁感线在磁体(螺线管)外部由极到极，内部由极到极，是。磁感线的疏密表示磁场的，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱。磁感线上任何一点的，都跟该点的磁场(磁感应强度)方向一致。磁感线不能，也不能相切。,切线,N,S,闭合曲线,强弱,切线方向,相交,N,S,考点二磁感线及安培定则的应用,2几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示),(2)常见电流的磁场,考点二磁感线及安培定则的应用,3磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。4地磁场的特点(1)磁感线由地理南极发出指向地理北极(地球内部相反)。(2)地磁场的水平分量总是由地理南极指向地理北极。(3)北半球具有竖直向下的磁场分量，南半球具有竖直向上的磁场分量。(4)赤道平面距地面相等高度的各点，磁场强弱相同，方向水平向北。,题组训练,1,2,3,1电流的磁场(多选)下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是(),题组训练,2磁感线的理解及应用磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小,1,2,3,题组训练,1,2,3,反思总结,磁场的叠加和安培定则应用时应注意的“三点”(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)会使用平行四边形定则。,考点三安培力及安培力作用下的平衡,1安培力的方向(1)左手定则：伸出左手，让拇指与其余四指，并且都在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，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。(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相，异向电流互相。2安培力的大小(1)当BL时，安培力，FBIL。(2)当BL时，安培力等于零。注意：FBIL中的L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。,垂直,电流,拇指,吸引,排斥,最大,考点三安培力及安培力作用下的平衡,考点三安培力及安培力作用下的平衡,解析,考点三安培力及安培力作用下的平衡,考法拓展1,磁场方向变化在【典例】中，其他条件不变，磁场方向变为竖直向下，闭合开关，系统平衡后，弹簧的形变量是多少？,考法拓展2,电路总电阻变化在【典例】中，其他条件不变，电路总电阻变为4，闭合开关，系统平衡后，弹簧的形变量是多少？,题组训练,1,2,3,题组训练,1,2,3,题组训练,1,2,3,方法技巧,(1)解决安培力相关问题的“两大关键”要正确画出通电导体受力的平面图，电流方向和磁场方向表示要正确。受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定，注意安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又和电流方向垂直。(2)求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路,思想方法盘点安培力作用下导体运动情况的判断方法,思想方法盘点安培力作用下导体运动情况的判断方法,如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是()A线圈向左运动B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动,方法一：等效法把环形电流等效为一个小磁针，如图所示，磁体和线圈相互吸引，线圈将向左运动。还可以将条形磁体等效为环形电流，根据安培定则可知等效电流方向如图所示。由同向平行电流相互吸引可知，磁体和线圈相互吸引，线圈将向左运动。,方法二：电流元法把圆形线圈分成很多小段，每一小段可以看做一段直线电流，取其中的上下两小段分析，其截面图和受安培力的方向如图所示。根据其中心对称性可知，两段直线电流所受合力水平向左，所以线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。可见，线圈运动的根本原因是安培力的作用。选项A正确。,即学即练,1结论法一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示。当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将()A不动B顺时针转动C逆时针转动D在纸面内平动,解析：环形电流I1、I2之间不平行，由于两不平行的电流的相互作用，则两环必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动。,即学即练,2特殊位置法(2017江西联考)如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是()Aab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动Bab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动Cab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动Dab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动,解析：在图示位置时，根据左手定则判断可知：ad左半段所受安培力方向向里，右半段所受安培力方向向外，则ab边转向纸里，cd边转向纸外。线圈从图示位置转过90时，根据左手定则判断可知，ad边所受安培力方向向下，所以线圈向下运动。故选项B正确。,即学即练,3转换研究对象法如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()AFN1FN2，弹簧的伸长量减小BFN1FN2，弹簧的伸长量减小CFN1FN2，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹簧的伸长量减小,解析,即学即练,解析：采用“转换研究对象法”：由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，此处磁感应强度方向斜向左下方，如图，导线A中的电流垂直纸面向