2017-2018学年度高中物理(人教版)选修1-1教学课件：第二章 章末整合提升

方向:小磁针北极的受力方向 条形磁铁
描述 形象描述:磁感线
外部从N指向S 地磁场 磁体 内部从S指向N 蹄形磁铁 直线电流 电流 环形电流 用安培定则判定 通电螺线管 ������ ⊥ ������ ������ = ������������������ 大小 ������ ∥ ������ ������ = 0 方向:由左手定则判定,������ ⊥ ������,������ ⊥ ������,������总垂直于������、������所决定 对通电导线的作用力:安培力 的平面 应用:电动机、电流表 方向:左手定则 对运动电荷的作用力:洛伦兹力 磁化与退磁 应用:显像管
又知 B1、B2、B3 的大小均为 B,根据矢量运算定则可知 O 点的 磁感应强度大小 BO= ������2 + (2������)2 = 5B 其方向在三角形平面内与斜边夹角 θ=arctan 2. 答案: 5B 方向与 I1、I2 连线的夹角为 arctan 2
迁移训练 2 例 2 中其他条件不变,只改变电流的流向,讨论 O 点 的磁感应强度大小有几种情况. 解析:不管电流怎样变化,I1 与 I3 产生的磁场只有同向和反向两 种情况,即 I1 与 I3 在 O 点的合磁场为 2B 或 0.而 I2 在 O 点的磁场一 定与 I1 和 I3 的合磁场垂直,故 O 点的磁感应强度大小有两种:
答案:D
专题二 电流磁场方向的判定——安培定则(右手)
1.在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生磁场. 用右手握住产生磁场的“物体”——通电直导线或通电螺线管,伸直 的大拇指和弯曲的四指分别代表了“直立量”和“弯曲量”. “直立量”——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上的 磁感线方向. “弯曲量”——直线电流的磁感线的环绕方向、环形电流方向和 螺线管的电流方向. 2.注意等效电流的磁场.如电子流可以看作和电子流运动方向 相反的电流,然后再根据安培定则判断出电子流的磁场.
【例 1】 为了解释地球的磁性,19 世纪安培假设:地球的磁场是 由绕过地心的轴的环形电流 I 引起的.在下列四图中,正确表示安培 假设中环形电流方向的是( )
解析:地磁场从地理的南极附近出来,进入地理的北极附近.由安 培定则,环形电流外部磁场方向应向北可知,B 正确. 答案:B
迁移训练 1 指南针是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在 《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具, 关于指南针能指示南北方向是由于( ) A.指南针的两个磁极相互吸引 B.指南针的两个磁极相互排斥 C.指南针能吸引铁、铝、镍等物质 D.地磁场对指南针的作用 解析:指南针本身就是一个小磁铁,它在地球的磁场中受力从而 一端指南,一端指北,指向南方的那个极是小磁针的 S 极.选项 D 是它 指向南北的原因.
磁体的磁场 电流的磁效应发现者:奥斯特 产生 电流的磁场 直线电流 电流磁场的方向判断:安培定则 环形电流
对电流:对放入其中的运动电荷(电流)有力的作用 力的性质 对磁体:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 大小:������ = ������������
������
单位:特斯拉(T)
定量描述:磁感应强度
专题四
安培力和洛伦兹力方向的判定——左手定则
1.安培力的方向 (1)决定安培力方向的因素 ①磁场方向; ②电流方向. (2)方向判定——左手定则 如图所示,伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同 一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,那么,拇指 所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. (3)安培力的特点:与电流方向、磁场方向都垂直,即安培力 F 垂 直于 B 和 I 所决定的平面.但要注意,电流方向与磁场方向不一定垂 直.
【例 3】 (双选)如图所示,金属棒 MN 放置在处于匀强磁场中的 两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路.当回路通有电流 (电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力 F 的方向和大小, 下列说法中正确的有( )
A.F 方向向右 B.F 方向向左 C.增大电流强度,F 增大 D.增大磁感应强度,F 减小 解析:由左手定则知:导体棒受到的安培力向右,选项 A 正确,B 不正确;由 F=BIL 知,C 正确,D 不正确. 答案:AC
作用
磁性材料
磁记录
专相似,其主要特点: (1)地磁场的 N 极在地理南极附近,S 极在地理北极附近. (2)地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极;而竖直分量则 南北相反,在南半球竖直向上,在北半球竖直向下. (3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁场强度相同, 且方向水平.
(
迁移训练 3 (双选)有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是 ) A.通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用 B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
解析:当磁场跟电流平行时,直导线在磁场中不受安培力,所以 A 正确;安培力是参与定向移动形成电流的大量运动电荷所受洛伦兹 力的宏观表现,所以 B 正确;洛伦兹力总是与速度 v 垂直,所以洛伦兹 力永不做功,C 不正确;安培力总是垂直于 B 和 I 所决定的平面,不可 能与磁场平行,所以 D 不正确. 答案:AB
B1= (2������)2 + ������2 = 5B,B2=B.
答案:两种 5B 或 B
专题三
正确理解安培力
磁场对电流的作用为安培力,当 B∥I 时,安培力为 0,当 B⊥I 时, 安培力最大,为 F=BIL;安培力的方向由左手定则判定;由几何知识知: 安培力 F 总是垂直于电流 I,即 F⊥I,F 总是垂直于 B,即 F⊥B,也就是 说安培力总是垂直于 B 和 I 所决定的平面,通常用这个关系把空间转 化为平面进行受力分析解决问题.
【例 2】 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三 角形的三个顶点,如图所示.现使每条通电导线在斜边中点 O 所产生 的磁感应强度的大小均为 B,则该处的磁感应强度的大小和方向如 何?
解析:根据安培定则,I1 与 I3 在 O 点处产生的磁感应强度方向相 同,I2 在 O 点处产生的磁感应强度的方向与 B1(B3)垂直,如图所示.