高中物理-磁场复习课教学课件设计

物理3-1磁场复习一、磁场1.磁场：2.基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．3.磁场的方向：规定：小磁针N极所受磁场力的方向，或小磁针静止时N极所指的方向．磁体周围存在磁场电流、运动电荷周围存在磁场（奥斯特）(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。⑶定义式：1、磁感应强度描述磁场强弱和方向的物理量．单位：T说明：B大小由磁场本身的性质决定，与放入的直导线的电流I的大小、导线的长短l的大小无关．二、磁场的描述⑵定义：⑴物理意义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力F跟电流和导线长度的乘积的比值B是矢量,方向与磁场的方向相同闭合、不相交2、磁感线（1）磁感线：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线二、磁场的描述在磁体的外部，磁感线从N极射出进入S极，在内部磁感线从S极指向N极，组成闭合曲线．（2）常见磁场的磁感线分布类似于条形磁铁3、几种电流周围的磁场分布（1）直线电流的磁场特点：同心圆

立体图横截面图纵截面图判定：安培定则非匀强且距导线越远处磁场越弱右手螺旋定则四指指向磁感线方向（2）通电螺线管的磁场特点：立体图横截面图纵截面图判定：安培定则与条形磁铁的磁场相似管内为匀强磁场且磁场由S极指向N极，管外为非匀强磁场。大拇指指向就是螺线管内部的磁感线方向立体图横截面图纵截面图判定：安培定则（3）环形电流的磁场特点：环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远磁场越弱。与小磁针的磁场相似，大拇指指向就是中心轴线上的磁感线方向【例1】如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右【例2】如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧．当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是（）A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左，b向右，c向右D．a向右，b向左，c向右CC三、磁场对电流的作用1、安培力的大小F＝BIlsinθB垂直l时：B平行l时：弯曲导线的有效长度l等于两端点所连直线的长度IBIB---安培力F=0F＝BIlF不仅与B、I、l有关，还与夹角θ有关l是有效长度，不一定是导线的实际长度所以任意形状的闭合线圈的有效长度l＝0F=0，注意：磁感应强度B与电流I不一定垂直．2、安培力的方向F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面四指指向电流方向——用左手定则判定拇指所指方向即为通电直导线在磁场中的受力方向．磁感线垂直穿过手心安培力的方向特点3、电流间的相互作用IIII①同向电流相互吸引⑴电流间的相互作用是电流在彼此形成的磁场中受到磁场力的作用。反向电流相互排斥⑵结论：AB②两电流不平行时有转到相互平行使电流方向相同且靠近的趋势。通电导体（线圈）与磁体间的相互作用1、电流元分析法把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段就是一个电流元。先用左手定则判断出其中每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向。例1：如图把轻质导线圈挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？NS2、等效法NS例2：3、结论法

4、特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。例3：如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（

）A、逆时针转动，同时向下运动B、顺时针转动，同时向下运动C、顺时针转动，同时向上运动D、逆时针转动，同时向上运动NSIA5、转换研究对象法：先分析电流在磁体磁场中所受的安培力由牛顿第三定律确定磁体所受电流磁场的作用力从而确定磁体所受合力及运动方向例4：如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上。在它的正中央上方偏右固定一根直导线，导线与磁铁垂直。现给导线中通以垂直纸面向内的电流，磁铁保持静止，那么磁铁受到的支持力和摩擦力如何变化？NS四、磁场对运动电荷的作用⑴v∥B时，F＝01、大小⑴四指应指向正电荷运动的方向

负电荷运动的反方向2、方向----洛伦兹力F＝qvBsinθ，θ为v与B的夹角．V⑵v⊥B时，F＝qvB

-----左手定则⑵方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B和v决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角)vvff因为F总是⊥v．所以洛伦兹力始终不做功带电粒子仅受洛伦兹力作用在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．3、带电粒子在匀强磁场中的运动1）速度方向与磁场方向平行2）速度方向与磁场方向垂直--不计重力F=0在匀强磁场中做匀速直线运动带电粒子不受洛伦兹力ovF-洛伦兹力提供向心力:半径:周期:ovF-1、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定（）A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电C2、一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2的轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是它们的带电量.则q1带___电、q2带____电，荷质比之比为q1/m1:q2/m2

＝___________.r1r2v2:1正负解:r=mv/qB∴q/m=v/Br∝1/r∴q1/m1:q2/m2=r2/r1=2:1返回1、找圆心：2、定半径：3、确定运动时间：θ用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径利用v⊥R利用弦的中垂线五、带电粒子在磁场中运动问题的解题思路带电粒子做圆周运动－圆心的确定

（１）已知入射方向和出射方向,可以通过入射点和出射点分别作垂直与入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心V0PMOV带电粒子做圆周运动－圆心的确定（２）已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心．VPMO30°1.圆心在哪里?2.轨迹半径是多少?OBdvr=d/sin30o

=2d

t=（30o/360o）T=T/12T=2πr/v小结：rA=30°v3、偏转角=圆心角1、两速度垂线交点即圆心2、偏转角：初末速度的夹角4.穿透磁场的时间如何求？3、圆心角θ=?θ

t=T/12=πd/3v例1一个质量为m