2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (3)
合集下载
20152016学年高中物理第3章第4节通电导线在磁场中受到的力课件选修319
外空间没有影响．如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q，
由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如
图甲所示．
当把球壳接地后，壳外表面感应的正电荷在静电力作用下流入大 栏
目
地(实际是大地的电子在电场作用下通过接地的导线流到球壳面上与
链 接
壳外表面的正电荷中和)，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有
目 链
鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，甚至病 接 人身体也要良好接地，这样做是为了( ) A．防止漏电 B．除菌消毒 C．应用静电 D．消除静电
解析：麻醉剂乙醚接触静电易产生爆炸现象，为
防止麻醉剂乙醚爆炸，那必须要将静电泄出才可
栏
以，所以接地这样做是为了消除静电．
栏 目 链 接
A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
解析：绝缘导体移近带负电的小球P时，导体中的
自由电子受到带负电小球P产生的电场的作用力变
大，使自由电子不断地向B端移动，AB两端的感
强．而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感
应电荷在M点产生的附加电场的场强就大于在N点产 栏
目
生的附加电场的场强，故选项C正确，D错误．
链 接
答案：AC
►变式训练
1．一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放
置一个带负电的点电荷P，如图所示．则金属球上感应电
荷所产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、
链 接
在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在
c点处产生的场强最大，即Ec最大．
题型二 静电平衡状态导体的电势问题
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 选修3-1 (6)
(1)由等势面可判断电场中各点电势的高低及差 别． (2)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状 分布，可绘制电场线，从而确定电场的大体分布 ． (3)由等差等势面的疏密，可定性地确定某点场强 的大小． (4)由等势面可判断电荷在电场中移动时静电力做
栏 目 链 接
应 用
(1)点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面，如图甲所示． (2)等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图乙所示． (3)等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图丙所示． (4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面，如图丁所示． (5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面，如图戊所示．
－6
栏 目 链 接
知识点二 电势
1．电势和电场强度的比较.
电势φ ① 描述电场能的性质 电场中某点的电势等于该点跟选 定的标准位置(零电势点)间的电 势差． 定义式：φ＝，φ在数值上等于单 位正电荷在电场中该点具有的电 势能. 标量 单位：V 电场强度E 描述电场力的性质 电场中某点的场强等于放在该点 点电荷所受的电场力F跟点电荷 量q的比值，E＝，E在数值上等 于单位正电荷在该点所受到的静 电力． 矢量 单位：N/C
栏 目 链 接
栏 目 链 接
►变式训练 2．一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所 示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面．不计粒子 重力，下列说法中正确的是(D)
栏 目 链 接
A．该粒子一定带正电 B．四个等势面中a等势面的电势一定最低 C．该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小 D．该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小
典 型 等 势 面
栏 目 链 接
►尝试应用 3．(多选)关于等势面，下列说法正确的是(AD) A．电场中的等势面和电场线处处垂直 B．两等势面有可能相交 C．电场力做功为零时，电荷一定沿等势面移动 D．电场线是人为假想的，而等势面是电场中客观存在的 解析：由等势面的有关知识可知，选项 A 正确，B、C 错误，至 于 D 选项，电场线是人们为了形象地描述电场而假想的线，而电场 中电势相等的点是客观存在的，因此选项 D 正确，本题正确选项为 A、D.
栏 目 链 接
应 用
(1)点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面，如图甲所示． (2)等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图乙所示． (3)等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图丙所示． (4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面，如图丁所示． (5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面，如图戊所示．
－6
栏 目 链 接
知识点二 电势
1．电势和电场强度的比较.
电势φ ① 描述电场能的性质 电场中某点的电势等于该点跟选 定的标准位置(零电势点)间的电 势差． 定义式：φ＝，φ在数值上等于单 位正电荷在电场中该点具有的电 势能. 标量 单位：V 电场强度E 描述电场力的性质 电场中某点的场强等于放在该点 点电荷所受的电场力F跟点电荷 量q的比值，E＝，E在数值上等 于单位正电荷在该点所受到的静 电力． 矢量 单位：N/C
栏 目 链 接
栏 目 链 接
►变式训练 2．一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所 示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面．不计粒子 重力，下列说法中正确的是(D)
栏 目 链 接
A．该粒子一定带正电 B．四个等势面中a等势面的电势一定最低 C．该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小 D．该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小
典 型 等 势 面
栏 目 链 接
►尝试应用 3．(多选)关于等势面，下列说法正确的是(AD) A．电场中的等势面和电场线处处垂直 B．两等势面有可能相交 C．电场力做功为零时，电荷一定沿等势面移动 D．电场线是人为假想的，而等势面是电场中客观存在的 解析：由等势面的有关知识可知，选项 A 正确，B、C 错误，至 于 D 选项，电场线是人们为了形象地描述电场而假想的线，而电场 中电势相等的点是客观存在的，因此选项 D 正确，本题正确选项为 A、D.
20152016学年高中物理第3章第4节通电导线在磁场中受到的力课件选修311
A．电视机显像管 B．示波器
C．液晶显示器 D．普通电脑显示器
栏
解析：电视机显像管、普通电脑显示器工作原理都是利用磁场
目 链
接
使电子束偏转后打到荧光屏上发光的，故A、D对．示波器的示波管
的工作原理是利用了电场对电子束的偏转工作的，故B错．液晶显
示器是利用了液晶的特性显示信息，故C错．
题型一 洛仑兹力的方向和大小
传给导体，导致导体受到安培力．
(2)方向关系：洛伦兹力F洛的方向与安培力F安的方向一致(用左
栏
手定则判定)．
目 链
接
(3)大小关系：F安＝NF洛，式中的N是导体中定向运动的电荷数．
►尝试应用 2．如下图所示各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒 子的速率均为v，带的电荷量均为q，试求出图中带电粒子所受洛伦 兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向．
兹力作用，洛伦兹力方向和磁场垂直，故D错误．
答案：B
点评：本题考查洛伦兹力的产生条件，洛伦兹力方向与磁场方
栏 目
链
向、带电体运动方向之间的关系．要注意跟电场力的特点进行比
接
较，以加深理解．
►变式训练
2．关于安培力和洛伦兹力，下面的说法中正确的是(BD)
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
栏 目 链 接
解析：本题考查洛伦兹力的大小和方向．甲：因为v⊥B，所以
F洛＝qvB，方向与v垂直斜向上；乙：v与B夹角为30°，故F洛＝
qvB·sin
30°＝
1 2
qvB，方向垂直纸面向里，丙：v∥B，所以不受洛
栏 目 链
接
伦兹力．
答案：见解析
20152016学年高中物理第3章第4节通电导线在磁场中受到的力课件20
量电阻，接下应：换用×1k挡，然后进行欧姆调零，再测电阻阻z 值
(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到“OFF”挡或者交流电
压最高挡．
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从红色
表笔经“＋”插孔流入电表．
栏
目
答案：(1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 49 mA (3)电阻
否则极易烧坏二极管．
►尝试应用 1．多用电表表头的如图所示，在正确操作的情况下：
栏
目
链
(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是
接
________，测量结果为________；
(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是
________，测量结果为________；
(3)若选择开关的位置如黑箭头c所示，则测量的物理量是
栏
目
度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．
链
接
(3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电
表应与被测元件串联．
(4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零．
(5)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读
数时注意乘以相应量程的倍率．
(6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在
①机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀
转动调零定位螺丝，使指针指零．
②选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准
欧姆挡的合适挡位．
栏 目
链
③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针
接
指在表盘右端“0”刻度处.
④测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 选修3-1 (4)
栏 目 链 接
力垂直于直线AB，∠ABC＝60°，画出力合成图，得到FC＝2FAB
联立以上三式，解得Q＝2q 即C球带负电，电荷量为－2q 3kq2 B球受到的合力F合＝ 3FAB＝ 2 l F合 B球的加速度aB＝ m 对于C球：分别受到A、B的引力大小相等为F′，夹角为60° 2 3kq2 这两个引力的合力为：F′合＝2F′cos 30°＝ 2 l F－F合 C球的加速度为aC＝ m 3 3kq2 又aB＝aC，故F合＝F－F′合则F＝F合＋F′合＝ 2 l 3 3kq2 答案：C球带负电，电荷量为－2q，外力F的大小为 2 . l
第二节 库伦力
学 习
目 标
1．通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力大小 与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系． 2．明确点电荷是个理想模型．知道带电体简化为点 电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模型的重要意 义． 3．知道库仑定律的文字表述及其公式表达．通过静 电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统 一性． 4．了解库仑扭秤实验．
栏 目 链 接
答案：(1)如果引入第三个带电小球C，正好使三个小球都处于 9Q 静止状态，C带负电，放在A的左边0.2 m处，带电荷量为q＝ 4 (2)若B带电量为＋9Q，C带负电，放在A的右边0.1 m处，带电 9Q 荷量为q′＝ 16
栏 目 链 接
►变式训练 2．如下图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电 荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电 荷都处于平衡状态．
栏 目 链 接
所以C带负电，放在A的左边0.2 m处，带电荷量为q＝
(2)若B带电量为＋9Q，根据上述规律可知，引入的第三个小球 必须带负电，放在前两个小球的连线上且离＋Q较近． 设第三个小球带电量为q′，放在距离＋Q为x处，由平衡条件和 Qq′ 9Qq′ 库仑定律有：k 2 ＝k ，解得：x＝0.1 m. x （L－x）2 Qq′ 9QQ 以A为研究对象，由平衡条件得：k 2 ＝k 2 x L 9Q 解得：q′＝ . 16 9Q 所以C带负电，放在A的右边0.1 m处，带电荷量为q′＝ . 16
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (5)
栏 目 链 接
►变式训练 2．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电 荷＋q、＋q、－q，在该三角形中心O点处固定一电量为－2q的点 电荷，则该电荷受到的电场力为(B)
栏 目 链 接
12kq2 A. 2 ，方向由O指向C a 2 3kq2 C. 2 ，方向由C指向O a
12kq2 B. 2 ，方向由C指向O a 2 3kq2 D. 2 ，方向由O指向C a
题型二 电场强度的叠加
如图所示，真空中，带电量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B 相距r，则： (1)两点电荷连线的中点O的场强多大？ (2)距A、B两点都为r的O′点的场强如何？
栏 目 链 接
【审题指导】分别求出＋Q和－Q在某点的场强大小和方向， 然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强．
解析：(1)如图所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相 同，由A→B.
栏 目 链 接
4．电场中，A、B 两点电场强度相同的是(C)
解析：选项 A 中，A、B 两点电场强度大小相等，但方向不同， 选项 B 中大小不等，方向相同，选项 D 中大小，方向均不同，只有 在 C 图所示的匀强电场中 A、B 两点的大小、方向均相等，因此， 选项 C 正确．
栏 目 链 接
题型一
栏 目 链 接
于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系
叫做电场强度的叠加，遵循平行四边形定则．
5．电场强度的两个公式的比较.
公式
物理含义 是电场强度大 小的定义式 是真空中点电 荷场强的决定 式
引入过程
适用范围
栏 目 链 接
E＝
由比值法引入， E与F、q无关， 适用于一 反映某点电场 切电场 的性质 由E＝和库仑定 真空中的 律导出 点电荷
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 选修3-1
注意：式中的L为导线垂直于磁场方向的有效长度，如右图所 示，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，当导线中通以电流I 时，导线的等效长度为2r，故安培力F＝2BIr.
栏 目 链 接
2．将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场 中，电流与磁场的方向如下图所示，已知磁感应强度为1 T．试求出 下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
栏 目 链 接
解析：由左手定则和安培力的计算公式得：(1)因导线与磁感线 平行，所以安培力为零；(2)由左手定则知：安培力方向垂直导线水 平向右，大小F＝BIL＝1×0.1×0.2 N＝0.02 N；(3)安培力的方向在 纸面内垂直导线斜向上，大小F＝BIL＝0.02 N. 答案：(1)0 导线与磁感线平行 (2)0.02 N 安培力方向垂直导 线水平向右 (3)0.02 N 安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上．
栏 目 链 接
解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培 力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安 培力的作用；当导体转过90°时，电流与磁场垂直，此时导体所受 安培力最大．根据左手定则判断知，力的方向始终不变．选项D正 确．
栏 目 链 接
题型3 安培力作用下的平衡问题
栏 目 链 接
►变式训练 1．一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度 为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是(C) A．如果B＝2 T，F一定是1 N B．如果F＝0，B也一定为零 C．如果B＝4 T，F有可能是1 N D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行
栏 目 链 接
解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导 线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角 度放置时，0<F<BIL，A、D两项不正确，C项正确；磁感应强度是 磁场本身的性质，与受力F无关，B不正确．
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (21)
栏 目 链 接
►变式训练 1．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的 内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个 定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验 器材还有：
栏 目 链 接
A．电流表(量程0.6 A、3 A)； B．电压表(量程3 V、15 V)； C．定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)； D．定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)； E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)； F．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)． 那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______V，电 流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R 应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器． (2)引起该实验系统误差的主要原因是 ___________________________________________________________ _
栏 目 链 接
【审题指导】(1)根据实验原理作出实验电路图． (2)根据电路图，应用闭合电路欧姆定律求出电源电动势与内电 阻． 解析：(1)理想电压表V的量程小于电源的电动势，要将固定电 阻R与电源B串联在一起作为保护电阻，把B与R看作一个新电源， 其内阻为r＋R，原理图如图所示．
栏 目 链 接
(2)根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U1＋I1(R＋r) E＝U2＋I2(R＋r) I1U2－I2U1 U2－U1 解得：E＝ ，r＝ －R. I1－I2 I1－I2 答案：(1)实验电路原理图如解析图． I1U2－I2U1 U2－U1 (2) －R I1－I2 I1－I2 点评：本题考查了作实验电路图、求电源电动势与内电阻，知 道实验原理、应用闭合电路欧姆定律即可正确求解．
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (23)
栏 目 链 接
(1) 在上述器材中，滑动变阻器应选 ________ ，电流表应选 ________． (2)在图 1 中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验 电路．
栏 目 链 接
(3)利用实验中得到的实验数据在 I－U 坐标系中，描绘出了如 图 2 所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判 断出下图中正确的是(图中 P 为小灯泡功率)( )
第12节 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验原理及方法
一、实验目的 1．描绘小灯泡的伏安特性曲线． 2．分析伏安特性曲线的变化规律． 二、实验原理 1．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端 的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一 条平滑的曲线将这些点连起来．
题型1 实验原理
例 1 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规 格为“6 V，3 W” ，其他供选择的器材有： 电流表 A1(量程 3 A，内阻 0.2 Ω)； 电流表 A2(量程 0.6 A，内阻 1 Ω)； 电压表 V1(量程 6 V，内阻 20 kΩ)； 电压表 V2(量程 20V，内阻约为 60 kΩ) 变阻器 R1(0～1 000 Ω，0.5 A)； 变阻器 R2(0～20 Ω，2 A); 学生电源 E(6 V)； 开关 S 及导线若干；
栏 目 链 接
题型2
数据处理与误差分析
表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据： U(V) I(A) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
(1)分析表格内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的 ________(选填“甲”或“乙”)；
(1) 在上述器材中，滑动变阻器应选 ________ ，电流表应选 ________． (2)在图 1 中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验 电路．
栏 目 链 接
(3)利用实验中得到的实验数据在 I－U 坐标系中，描绘出了如 图 2 所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判 断出下图中正确的是(图中 P 为小灯泡功率)( )
第12节 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验原理及方法
一、实验目的 1．描绘小灯泡的伏安特性曲线． 2．分析伏安特性曲线的变化规律． 二、实验原理 1．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端 的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一 条平滑的曲线将这些点连起来．
题型1 实验原理
例 1 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规 格为“6 V，3 W” ，其他供选择的器材有： 电流表 A1(量程 3 A，内阻 0.2 Ω)； 电流表 A2(量程 0.6 A，内阻 1 Ω)； 电压表 V1(量程 6 V，内阻 20 kΩ)； 电压表 V2(量程 20V，内阻约为 60 kΩ) 变阻器 R1(0～1 000 Ω，0.5 A)； 变阻器 R2(0～20 Ω，2 A); 学生电源 E(6 V)； 开关 S 及导线若干；
栏 目 链 接
题型2
数据处理与误差分析
表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据： U(V) I(A) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
(1)分析表格内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的 ________(选填“甲”或“乙”)；
人教选修第三章第四节通电导线在磁场中受到的力共张PPTppt文档
把磁感应强度B分解为两个分量： B1=Bsinθ B2=Bcosθ
F=I L B sinθ
B
B2
B1
θ
I
ZDLX 针对练习
例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强 磁场中，电流的强度为1A，则磁感应强度B 为 10T,受到磁场作用力的大小为（ C ）
A、F＝2N C、F≤2N
B、F≥2N D、不能确定
三、安培力的方向
影响因素： 电流方向 磁场方向
掌法 （1）伸开左手，使大拇指与四指
垂直，并且在同一个平面内；
指法
（2）让磁感线从掌心进入，并使 四指指向电流的方向；
结论
（3）大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场场中所受安培力的方向。
左手定则
小试牛刀
B I
无安培力 B FI
BI
30 F
°
B
I
垂直BI面向外
B
F I
I B
垂直BI面向里
三、安培力的方向
影响因素： 电流方向 磁场Байду номын сангаас向
掌法 （1）伸开左手，使大拇指与四指
垂直，并且在同一个平面内；
左手定则
指法
（2）让磁感线从掌心进入，并使 四指指向电流的方向；
结论
（3）大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场场中所受安培力的方向。
B与I可以不垂直，但安培力F的方向既垂直于磁场B方向， 又垂直于电流方向，安培力垂直于电流与磁场所在平面
人教选修第三章第四节通电导线在磁场中受到的力共张PPT
人教版选修31第三章第四 节通电导线在磁场中受到
的力共22张PPT
一、安培力的定义
磁场对通电导线的作用力 称为安培力
F=I L B sinθ
B
B2
B1
θ
I
ZDLX 针对练习
例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强 磁场中，电流的强度为1A，则磁感应强度B 为 10T,受到磁场作用力的大小为（ C ）
A、F＝2N C、F≤2N
B、F≥2N D、不能确定
三、安培力的方向
影响因素： 电流方向 磁场方向
掌法 （1）伸开左手，使大拇指与四指
垂直，并且在同一个平面内；
指法
（2）让磁感线从掌心进入，并使 四指指向电流的方向；
结论
（3）大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场场中所受安培力的方向。
左手定则
小试牛刀
B I
无安培力 B FI
BI
30 F
°
B
I
垂直BI面向外
B
F I
I B
垂直BI面向里
三、安培力的方向
影响因素： 电流方向 磁场Байду номын сангаас向
掌法 （1）伸开左手，使大拇指与四指
垂直，并且在同一个平面内；
左手定则
指法
（2）让磁感线从掌心进入，并使 四指指向电流的方向；
结论
（3）大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场场中所受安培力的方向。
B与I可以不垂直，但安培力F的方向既垂直于磁场B方向， 又垂直于电流方向，安培力垂直于电流与磁场所在平面
人教选修第三章第四节通电导线在磁场中受到的力共张PPT
人教版选修31第三章第四 节通电导线在磁场中受到
的力共22张PPT
一、安培力的定义
磁场对通电导线的作用力 称为安培力
人教版选修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力(共35张PPT+素材)
第三章 磁场
第四节 通电导线在磁场中受到的力
现在我们的生活中到处都有家用电器的身影，如：洗衣机、 电风扇、电动车等。这些电器中都有电动机，通电后就会转动 工作，你知道它们的工作原理吗？
一、安培力
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
麦克斯韦称赞安培的工作是“科学 上最光辉的成就之一，还把安培誉 为“电学中的牛顿”。
( 1 ) 蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什 么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴 平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动。
M安 nBIS
M 弹 k
线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线 圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的 力矩相平衡时，线圈停止转动。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
三、磁电式电流表
在实验室中，常用到一种 测电流强弱和方向的电学仪 器——电流表，它就是根据磁 场对电流作用的安培力制成的。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
B I
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
0
B I
0.02 N 水平向右
BI
30 °
0.02 N 垂直导线斜向左上方
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
第四节 通电导线在磁场中受到的力
现在我们的生活中到处都有家用电器的身影，如：洗衣机、 电风扇、电动车等。这些电器中都有电动机，通电后就会转动 工作，你知道它们的工作原理吗？
一、安培力
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
麦克斯韦称赞安培的工作是“科学 上最光辉的成就之一，还把安培誉 为“电学中的牛顿”。
( 1 ) 蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什 么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴 平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动。
M安 nBIS
M 弹 k
线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线 圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的 力矩相平衡时，线圈停止转动。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
三、磁电式电流表
在实验室中，常用到一种 测电流强弱和方向的电学仪 器——电流表，它就是根据磁 场对电流作用的安培力制成的。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
B I
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
0
B I
0.02 N 水平向右
BI
30 °
0.02 N 垂直导线斜向左上方
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版选 修3-1 第三章《磁场》第4节 通电导线在磁场中受到的力（共35张P PT＋素 材）
高中物理-第三章《第4节 通电导线在磁场中受到的力》课件-新人教版选修3-1
第三章
磁场
第4节 通电导线在磁场中受到的力
课堂目标定位 1．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向， 并解答有关问题.2.学会用公式 F＝BIL 计算 B 与 I 垂直和平行两 种情况下安培力的大小，并对公式拓展应用，即 F＝BILsinθ，θ 为 B 与 I 的夹角.3.了解磁电式电流表的构造及原理．
(1) 通 电 导 线 在 磁 场 中 一 定 会 受 到 磁 场 力 的 作
(2)通电导线在磁场中受到的力为零，则磁感应强度一定为 零．( )
(3)在匀强磁场中，对任意形状的闭合线圈，当线圈平面与 磁场方向垂直时，线圈的有效长度是 0，通电后在磁场中所受安 培力的矢量和一定为零．( )
提示： (1)通电导线在磁场中， 当导线与磁场平行时导线不受 力，故(1)错； (2)通电导线在磁场中受到的力为零，可能是磁感应强度为 零，也可能是导线与磁场平行，故(2)错； (3)对任意形状的闭合线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时， 线圈的有效长度是 0，在匀强磁场中所受安培力的矢量和为零， 故(3)正确.
(3)形象记忆左手定则和安培定则的不同用途：“力”字最 后一笔是向左写的，用左手判断安培力的方向，电流的磁场中的 “电”字最后一笔是向右写的，用右手判断电流的磁场方向．简 称“左力右电”．
2. 安培力的大小 (1)当 B 与 I 垂直时， F＝BIL； 当 B 与 I 成 θ 角时， F＝BILsinθ， θ 是 B 与 I 的夹角． (2)B 对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度． (3)导线 L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公 式 F＝BILsinθ 仅适用于很短的通电导线 (我们可以把这样的直 线电流称为直线电流元)．
背核心语句 1. 磁场对通电导线的作用力称为安培力，安培力的方向由 左手定则判定． 2. 安培力的大小为：F＝ILB，当磁感应强度与导线方向成 θ 角时，F＝ILBsinθ. 3. 磁电式电流表的工作原理利用了安培力与电流的关系， 所测电流越大时，电流表指针偏转角度越大，根据指针偏转的方 向可知电流的方向.
磁场
第4节 通电导线在磁场中受到的力
课堂目标定位 1．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向， 并解答有关问题.2.学会用公式 F＝BIL 计算 B 与 I 垂直和平行两 种情况下安培力的大小，并对公式拓展应用，即 F＝BILsinθ，θ 为 B 与 I 的夹角.3.了解磁电式电流表的构造及原理．
(1) 通 电 导 线 在 磁 场 中 一 定 会 受 到 磁 场 力 的 作
(2)通电导线在磁场中受到的力为零，则磁感应强度一定为 零．( )
(3)在匀强磁场中，对任意形状的闭合线圈，当线圈平面与 磁场方向垂直时，线圈的有效长度是 0，通电后在磁场中所受安 培力的矢量和一定为零．( )
提示： (1)通电导线在磁场中， 当导线与磁场平行时导线不受 力，故(1)错； (2)通电导线在磁场中受到的力为零，可能是磁感应强度为 零，也可能是导线与磁场平行，故(2)错； (3)对任意形状的闭合线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时， 线圈的有效长度是 0，在匀强磁场中所受安培力的矢量和为零， 故(3)正确.
(3)形象记忆左手定则和安培定则的不同用途：“力”字最 后一笔是向左写的，用左手判断安培力的方向，电流的磁场中的 “电”字最后一笔是向右写的，用右手判断电流的磁场方向．简 称“左力右电”．
2. 安培力的大小 (1)当 B 与 I 垂直时， F＝BIL； 当 B 与 I 成 θ 角时， F＝BILsinθ， θ 是 B 与 I 的夹角． (2)B 对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度． (3)导线 L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公 式 F＝BILsinθ 仅适用于很短的通电导线 (我们可以把这样的直 线电流称为直线电流元)．
背核心语句 1. 磁场对通电导线的作用力称为安培力，安培力的方向由 左手定则判定． 2. 安培力的大小为：F＝ILB，当磁感应强度与导线方向成 θ 角时，F＝ILBsinθ. 3. 磁电式电流表的工作原理利用了安培力与电流的关系， 所测电流越大时，电流表指针偏转角度越大，根据指针偏转的方 向可知电流的方向.
高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件
•第4节 通电导线在磁场中受到的力
• 1．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力 的方向．
• 2．理解并掌握安培力的计算公式F＝BILsinθ. • 3．了解磁电式电表的构造及原理．
•
要点一 安培力的方向
• 1．安培力
• 通电导线在磁场中受到的力称为安培力．
• 2．决定安培力方向的因素
• 磁场方向和电流方向．
题型 1
对安培力大小和方向的理解
•
一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，
导线中的电流方向自上而下，如图所示．在导线以其中
心点为轴逆时针转动180°的过程中，导线受到的安培
力( )
• A．大小不变，方向不变 • B．大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变 • C．大小由最大减小到零再增至最大，方向不变 • D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面
研究对象
点电荷
受力特点
正电荷受力方向，与 电场方向相同，沿电 场线切线方向，与负 电荷受力方向相反
判断方法
结合电场方向和电荷 的正、负判断
安培力
电流元 安培力方向与磁 场方向和电流方 向都垂直
用左手定则判断
•
要点二 安培力的大小
• 1．当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线 垂直时，所受的安培力最大：F＝BIL.
• 4．磁场中通电导线的等效长度
• (1)公式F＝IBL中的L对弯曲长度来说指的是“等效长 度”．
• 弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点直线的 长度，相应的电流沿L的始端流向末端，如图甲所示．
• (2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力(即 各电流元所受安培力的合力)为零，如图乙所示．
• (1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角，不能盲目应 用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．
• 1．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力 的方向．
• 2．理解并掌握安培力的计算公式F＝BILsinθ. • 3．了解磁电式电表的构造及原理．
•
要点一 安培力的方向
• 1．安培力
• 通电导线在磁场中受到的力称为安培力．
• 2．决定安培力方向的因素
• 磁场方向和电流方向．
题型 1
对安培力大小和方向的理解
•
一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，
导线中的电流方向自上而下，如图所示．在导线以其中
心点为轴逆时针转动180°的过程中，导线受到的安培
力( )
• A．大小不变，方向不变 • B．大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变 • C．大小由最大减小到零再增至最大，方向不变 • D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面
研究对象
点电荷
受力特点
正电荷受力方向，与 电场方向相同，沿电 场线切线方向，与负 电荷受力方向相反
判断方法
结合电场方向和电荷 的正、负判断
安培力
电流元 安培力方向与磁 场方向和电流方 向都垂直
用左手定则判断
•
要点二 安培力的大小
• 1．当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线 垂直时，所受的安培力最大：F＝BIL.
• 4．磁场中通电导线的等效长度
• (1)公式F＝IBL中的L对弯曲长度来说指的是“等效长 度”．
• 弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点直线的 长度，相应的电流沿L的始端流向末端，如图甲所示．
• (2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力(即 各电流元所受安培力的合力)为零，如图乙所示．
• (1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角，不能盲目应 用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．
高中物理 第三章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件1高二选修31物理课件
12/10/2021
第三十页，共四十四页。
()
解析：先用安培定则判断出AB导线右侧的磁场向里，因 此，环形电流内侧受力向下、外侧受力向上，从左向右看应 逆时针方向转动，当转到与AB共面时，AB与环左侧吸引， 与环右侧排斥，由于左侧离AB较近，则引力大于斥力，所 以环靠近导线AB，故选项C正确。 答案：C
置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，
通电时，线框受到的安培力为1.2 N，若将
ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为
A．0.6 N
B．0.8 N
C．1.2 N
D．1.6 N
12/10/2021
第十九页，共四十四页。
()
[解析] 根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图
所示，令电源电压为U，ABC等边三角形
第二十页，共四十四页。
1．长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流 方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下 列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是 ( )
12/10/2021
第二十一页，共四十四页。
解析：A图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影到垂直 磁场方向上，故F＝BILcos θ，A正确；B图中，导线和磁 场方向垂直，故F＝BIL，B错误；C图中导线和磁场方向 垂直，故F＝BIL，C错误；D图中导线和磁场方向垂直， 故F＝BIL，D错误。 答案：A
12/10/2021
第二页，共四十四页。
二、安培力的大小 1． 垂直 于磁场B放置、长为L的通电导线，当通过的 电流为I时，所受安培力为F＝ ILB 。 2．当磁感应强度B的方向与 导线 方向成θ角时，公式 F＝ ILBsin θ 。
12/10/2021
第三页，共四十四页。
第三十页，共四十四页。
()
解析：先用安培定则判断出AB导线右侧的磁场向里，因 此，环形电流内侧受力向下、外侧受力向上，从左向右看应 逆时针方向转动，当转到与AB共面时，AB与环左侧吸引， 与环右侧排斥，由于左侧离AB较近，则引力大于斥力，所 以环靠近导线AB，故选项C正确。 答案：C
置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，
通电时，线框受到的安培力为1.2 N，若将
ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为
A．0.6 N
B．0.8 N
C．1.2 N
D．1.6 N
12/10/2021
第十九页，共四十四页。
()
[解析] 根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图
所示，令电源电压为U，ABC等边三角形
第二十页，共四十四页。
1．长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流 方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下 列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是 ( )
12/10/2021
第二十一页，共四十四页。
解析：A图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影到垂直 磁场方向上，故F＝BILcos θ，A正确；B图中，导线和磁 场方向垂直，故F＝BIL，B错误；C图中导线和磁场方向 垂直，故F＝BIL，C错误；D图中导线和磁场方向垂直， 故F＝BIL，D错误。 答案：A
12/10/2021
第二页，共四十四页。
二、安培力的大小 1． 垂直 于磁场B放置、长为L的通电导线，当通过的 电流为I时，所受安培力为F＝ ILB 。 2．当磁感应强度B的方向与 导线 方向成θ角时，公式 F＝ ILBsin θ 。
12/10/2021
第三页，共四十四页。
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (22)
πd2UR0 －（R0＋RG）. 解得：L＝ 4ρ IRV
栏 目 链 接
答案：(1)0.384 mm (2)如图所示
π d2UR0 －（R0＋RG） (3) IR 4ρ V
题型3 改进与创新
例3 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺 寸和电阻． (1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径， 某次测量的示数如图(a)、(b)所示，长度为________cm，直径为 ________mm.
栏 目 链 接
测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出) ＋可动刻度数×0.01(毫米)＋千分位上的估读． (4)提示：螺旋测微器需要估读，最后一位数字为估计数字，读 数和记数时估计位为有效数字的最后一位．
栏 目 链 接
3．游标卡尺的构造原理及读数． (1)构造． 主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺 上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
栏 目 链 接
解析：98.20 cm－1.00 cm＝97.20 cm＝972.0 mm. 答案：972.0 在铅笔上紧密排绕金属丝N匝，用米尺量出该N D 匝金属丝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为 . N
栏 目 链 接
题型2
实验原理与操作
例2 (1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺 旋测微器测定合金丝直径的过程如图1所示，校零时的读数为 ______mm，合金丝的直径为______mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图2所示的实验电 路图，按照该电路图完成图3中的实物电路连接．
栏 目 链 接
【审题指导】(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可 动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读； (2)先将电源、电键与变阻器电阻丝两端连接，然后再连接测量 电路即可． 解析：(1)图1左边螺旋测微器的固定刻度为0，可动刻度为0.01 ×0.7 mm＝0.007 mm，所以最终读数为0.007 mm；图1右边螺旋测 微器的固定刻度为0.5 mm，可动刻度为0.01×14.5 mm＝0.145
栏 目 链 接
答案：(1)0.384 mm (2)如图所示
π d2UR0 －（R0＋RG） (3) IR 4ρ V
题型3 改进与创新
例3 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺 寸和电阻． (1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径， 某次测量的示数如图(a)、(b)所示，长度为________cm，直径为 ________mm.
栏 目 链 接
测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出) ＋可动刻度数×0.01(毫米)＋千分位上的估读． (4)提示：螺旋测微器需要估读，最后一位数字为估计数字，读 数和记数时估计位为有效数字的最后一位．
栏 目 链 接
3．游标卡尺的构造原理及读数． (1)构造． 主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺 上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
栏 目 链 接
解析：98.20 cm－1.00 cm＝97.20 cm＝972.0 mm. 答案：972.0 在铅笔上紧密排绕金属丝N匝，用米尺量出该N D 匝金属丝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为 . N
栏 目 链 接
题型2
实验原理与操作
例2 (1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺 旋测微器测定合金丝直径的过程如图1所示，校零时的读数为 ______mm，合金丝的直径为______mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图2所示的实验电 路图，按照该电路图完成图3中的实物电路连接．
栏 目 链 接
【审题指导】(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可 动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读； (2)先将电源、电键与变阻器电阻丝两端连接，然后再连接测量 电路即可． 解析：(1)图1左边螺旋测微器的固定刻度为0，可动刻度为0.01 ×0.7 mm＝0.007 mm，所以最终读数为0.007 mm；图1右边螺旋测 微器的固定刻度为0.5 mm，可动刻度为0.01×14.5 mm＝0.145
2015-2016学年高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 (27)
栏 目 链 接
题型3 磁通量的计算
如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有 一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平 移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是( A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小 )
栏 目 链 接
【审题指导】(1)熟悉条形磁铁的磁感线分布图． (2)理解磁通量计算公式Φ＝B· S的内涵． 解析：规范画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图，如图所 示．利用Φ＝B· S定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小， 选D. 答案：D
来表示磁通量．
2．磁通量的计算．
(1)公式：Φ＝BS.此式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平
面垂直． (2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．
栏 目 如下图所示，在水平方向的匀强磁场中，平面 abcd 与垂直于磁 链 接
感线方向的平面的夹角为 θ，则穿过面积abcd的磁通量应为 Φ＝ B· Scos θ.
跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线． 2．特点． (1) 磁感线在磁体的外部都是从北极 (N 极 ) 发出进入南极 (S 极 )， 在磁体的内部则是由南极指向北极形成一条闭合曲线． (
2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱． (3)磁感线的切线方向为该点的磁场方向． (4)磁感线是为了形象地研究磁场而假想的曲线，实际磁场中 栏 不存在这样的曲线． (5)任何两条磁感线在空间中不相交或相切．
(2) 环形电流 (或通电螺线管 ) 的磁场：用右手握住导线，让右 手弯曲的四指跟电流的环绕方向一致，那么伸直的大拇指所 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)，如下图所示．
题型3 磁通量的计算
如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有 一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平 移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是( A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小 )
栏 目 链 接
【审题指导】(1)熟悉条形磁铁的磁感线分布图． (2)理解磁通量计算公式Φ＝B· S的内涵． 解析：规范画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图，如图所 示．利用Φ＝B· S定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小， 选D. 答案：D
来表示磁通量．
2．磁通量的计算．
(1)公式：Φ＝BS.此式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平
面垂直． (2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．
栏 目 如下图所示，在水平方向的匀强磁场中，平面 abcd 与垂直于磁 链 接
感线方向的平面的夹角为 θ，则穿过面积abcd的磁通量应为 Φ＝ B· Scos θ.
跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线． 2．特点． (1) 磁感线在磁体的外部都是从北极 (N 极 ) 发出进入南极 (S 极 )， 在磁体的内部则是由南极指向北极形成一条闭合曲线． (
2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱． (3)磁感线的切线方向为该点的磁场方向． (4)磁感线是为了形象地研究磁场而假想的曲线，实际磁场中 栏 不存在这样的曲线． (5)任何两条磁感线在空间中不相交或相切．
(2) 环形电流 (或通电螺线管 ) 的磁场：用右手握住导线，让右 手弯曲的四指跟电流的环绕方向一致，那么伸直的大拇指所 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)，如下图所示．
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解析：带正电的玻璃棒 a 与不带电的另一玻璃棒 b 接触时，由 于静电力的作用使 b 棒中的电子向 a 棒转移．此时 b 棒失去电子而 带正电，a 棒得到电子与原有的部分正电荷中和，因而 a 棒上所带正 电电荷量减少，但 a、b 两棒所带电荷的代数和不变．故选 BC.
题型一
例题1
静电感应现象
(多选)如图所示，A、B为相互接触的用绝缘
栏 目 链 接
栏 目 链 接
解析：根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导 体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样 的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分 布．金箔上带电相斥而张开．选项A错误．用手摸枕形
导体后，B端不是最远端了，人是导体，人脚部的地球
是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合．选项B正
支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的 下部贴有金属箔片， C 是带正电的小球．下列说法 正确的是( )
栏 目 链 接
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、
B上的金属箔片仍张开
栏 目 链 接
C ．先把 C 移走，再把 A 、 B 分开， A 、 B 上的金属箔
栏 目 链 接
确．用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走
后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形导体 上， A、 B端均带有负电，两对金箔均张开．选项 C正 确．以上分析看出，选项D错误．
题型二
电荷守恒定律
பைடு நூலகம்
导体球 A 带 5Q 的正电荷，另一个完全相同的导 体球 B带 Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分 开，则B导体球的带电荷量为( A．－Q C．2Q B．Q D．4Q )
栏 目 链 接
题型三
验电器的使用
使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张 开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
栏 目 链 接
【审题指导】带电的金属球靠近验电器时，属
于感应起电，会使导体两端出现等量的异种电
荷．
解析：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互
栏 目 链 接
吸引；故验电器的上端应带上与小球异号的电
荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电
荷；故只有B符合条件．故选B.
答案：B
►变式训练
3 ． ( 多选 ) 如图所示是一个带正电的验电器，当一个金
属球 A靠近验电器上的金属小球 B时，验电器中金属箔
片的张角减小，则(AC)
栏 目 链 接
A．金属球A可能不带电 正电 C．金属球A可能带负电
B．金属球A一定带
栏 目 链 接
2．(多选)用一绝缘柄将一带正电玻璃棒 a 接触另一不带电玻璃 棒 b，使之接触起电．以下说法正确的是(BC) A．在此接触起电过程中，玻璃棒 a 上的正电荷向玻璃棒 b 上转 移 B．在此接触起电过程中，玻璃棒 b 上的负电子向玻璃棒 a 上转 移 C．在此接触起电过程中，它们的电荷的代数和不变 D．在此接触起电过程中，电荷并不一定遵循电荷守恒定律
片仍张开
D ．先把 A 、 B 分开，再把 C 移去，然后重新让 A 、 B
接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
【审题指导】(1)感应起电应抓住被感导体离施感 电荷近端的电性与施感电荷相异，而远端与施感 电荷的电性相同，即“近异远同”； (2)感应起电的实质是电荷间的相互作用力使自由 电子发生移动而使导体两端显不同的电性．
4．知道电荷量的概念及其国际单位．
5 ．关注存在元电荷的事实，知道元电荷的概念，知 道电荷量不能连续变化．
知识点一
三种起电方式对比
摩擦起电 感应起电 导体靠近带电体 时 导体中电荷重新 分配 接触起电 导体与带电体接 触时 电荷的转移(一 般是电子的转移) 栏 目 链 接
产生 条件 实质
两种不同的物质 组成的两物体相 互摩擦 电子从一个物体 转移到另一个物 体
物理· 选修3－1(人教版)
第一章 第1节
静
电
场
电荷及其守恒定律
学 习
目 标
1 ．知道自然界存在两种电荷 ，并且只存在两种电
荷．知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 2 ．经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物 体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带
栏 目 链 接
电的本质．
3．理解电荷守恒定律．
►变式训练 2．完全相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量， 相隔一定的距离，现让第三个完全相同的不带电的金 属小球先后与A、B接触后再移开． (1)若A、B两球带同种电荷，接触后A、B两球的带电
栏 目 链 接
荷量之比为________．
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后A、B两球的带电
荷量之比为________．
解析：摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环发生 静电感应，上下部分感应出等量的异号电荷，吸引过程中，圆环加速 度向上，静电合力大于圆环重力；因为金属圆环原来不带电，笔套与 头发摩擦后带电，故笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有全部被中 和，则 D 不正确.
知识点二
电荷守恒定律
对“电荷守恒定律”的理解： 1． “中性”“中和”的本质：A.电中性的物体是有电荷存在的， 只是正、负电荷量的代数和为零，对外部不显电性；B.电荷的中和是 指等量的异种电荷完全抵消的过程． 2．起电过程中电荷的变化：不论是那种起电过程，都没有创造 电荷，也没有消灭电荷，其本质是电荷发生了转移，总量守恒． 3．守恒的广泛性：电荷守恒定律和能量守恒定律一样，是自然 界中最基本的规律，任何电现象都不能违背电荷守恒定律，其也覆盖 了近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律．
栏 目 链 接
解析：虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体 C对A、 B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动， 使得 A 端积累了负电荷， B 端积累了正电荷，其下部贴 有的金属箔片因为接触带电，也分别带上了与 A 、 B 同
栏 目 种的电荷．由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张 链 接
原因及 结果
由于摩擦力做功， 在带电体上电荷 使得对电子的束 的作用下，导体 缚能力弱的物体 中的正负电荷重 失去电子而带正 新分配，使导体 电，对电子束缚 近端出现异种电 能力强的物体得 荷，远端出现同 到电子而带负电. 种电荷.
电荷的转移使导 体带上了与带电 体相同电性的电 荷.
►尝试应用 1． 用金属箔做成一个不带电的圆环， 放在干燥的绝缘桌面上． 小 明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后， 将笔套自上而下慢慢靠近 圆环，当距离约为 0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上 述现象的判断与分析，下列说法不正确的是(D) A．摩擦使笔套带电 B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆 环的重力 D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
D．金属球A一定带
解析：验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，通过金 属箔片的张角的大小可以确定其所带电荷的多少．验电器原来带正 电，若不带电的绝缘金属棒靠近验电器的金属小球时，出现静电感 应现象，从而使得靠近金属球B附近的金属球A带负电荷，由于同种 电荷相互排斥，验电器上的电子就会转移到金属箔片，导致验电器 上所带的电量减少，验电器金属箔的张角减小．若带负电的绝缘金 属棒靠近验电器的金属小球时，由于同种电荷相互排斥，验电器上 的电子就会转移到金属箔片，导致验电器上所带的电量减少，验电 器金属箔的张角减小，故AC正确，BD错误．故选AC.
栏 目 链 接
【审题指导】 两个完全相同的小球接触后，净电荷平
均分配．即
(1) 当两球带同种电荷或一个带电一个没带电时，接触
后均带电量为总电量的；
(2) 当两球带异种电荷，接触时，先进行电中和，再均
栏 目 链 接
分剩余的电荷．
解析： 两导体球上的电荷先中和后再平分，所以每个 导体上带电荷量的大小为＝2Q. 答案：C
开，A正确．C只要一直在A、B附近，先把A、B分开，
A 、 B 上的电荷因受 C 的作用力不可能中和，因而 A 、 B
仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，因A、B
已经绝缘，所带电荷量也
不能变，金属箔片仍张开， B 正确．但如果先 移走C， A、 B上的感应电荷会马上在其相互之 间的库仑力作用下吸引中和，不再带电，所以 箔片都不会张开，C错．先把A、 B分开，再移 走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后， A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，
栏 目 链 接
D错．
答案：AB
►变式训练 1．(多选)如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对 金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时(BC)
A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带异 种电荷
解析：(1)设A、B带电荷量均为q，第三个小球先与A接触，静 q 电荷平均分配，两球分别带电荷量为 ，第三个小球再与B接触，静 2 q ＋q 2 3 电荷平均分配，分别带电荷量为 ＝ q，所以接触后A、B两球的 2 4 电荷量之比为2∶3. (2)设A带的电荷量为q，B带的电荷量为－q，则第三个小球先 q 与A接触，静电荷平均分配，分别为 ，再与B接触，先中和，然后 2 1 q＋（－q） 2 q 静电荷再平均分配，分别带电荷量为 ＝－ .所以，接触 2 4 后A、B两球的电荷量之比为2∶1. 答案：(1)2∶3 (2)2∶1