《高考物理一輪復習 第8章 磁場 第1講 磁場及其對電流的作用課件 新人教版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 第8章 磁場 第1講 磁場及其對電流的作用課件 新人教版選修31（61頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、物理人人 教教 版版第八章磁場第八章磁場選修3-1考點內容考點內容要要求求說明說明高考命題實況高考命題實況2014卷卷2014卷卷2015卷卷2015卷卷2016卷卷2016卷卷2016卷卷磁場、磁感應強度、磁感線磁場、磁感應強度、磁感線(1)安培安培力的計力的計算只限算只限于電流于電流與磁感與磁感應強度應強度垂直的垂直的情形；情形；(2)洛倫洛倫茲力的茲力的計算只計算只限于速限于速度與磁度與磁場方向場方向垂直的垂直的情形情形T18 6分分通電直導線和通電線圈周圍通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向磁場的方向安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向T15 6分分勻強磁場中的安培力勻強磁場中的安培
2、力T24 12分分T22 5分分洛倫茲力、洛倫茲力的方向洛倫茲力、洛倫茲力的方向洛倫茲力公式洛倫茲力公式帶電粒子在勻強磁場中的運帶電粒子在勻強磁場中的運動動T16 6分分T20 6分分T14 6分分T19 6分分T18 6分分T18 6分分質譜儀和回旋加速器質譜儀和回旋加速器T15 6分分 1.高考對本章知識常以選擇題和計算題兩種形式出現。選擇題，一般考查對磁感應強度、磁感線、安培力和洛倫茲力這些概念的理解，以及安培定則和左手定則的運用；計算題，主要考查安培力大小的計算，以及帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力和帶電粒子在磁場中的圓周運動的分析判斷和計算，尤其是帶電粒子在電場、磁場中的運動問題是高考的
3、重點內容，可能成為試卷的壓軸題。 2.由于本考點知識與現代科技密切相關，在近代物理實驗中有重大意義，因此考題還可能以科學技術的具體問題為背景，考查學生運用知識解決實際問題的能力和建模能力。 1.在復習本章時要重視對基本概念、基本規(guī)律的理解掌握，特別要熟悉典型磁場的磁感線空間分布和安培定則、左手定則的運用。通電導體棒受安培力運動的問題，作為一種題型，也要重點分析和掌握。 2.復習帶電粒子在磁場中運動的問題時，要多把洛倫茲力、圓周運動的規(guī)律、幾何知識結合在一起復習。提高學生的空間想象能力和利用數學知識處理物理問題的能力。第1講磁場及其對電流的作用1 1知 識 梳 理 自 測知 識 梳 理 自 測2
4、 2核 心 考 點 突 破核 心 考 點 突 破3 3階 段 培 優(yōu) 微 專 題階 段 培 優(yōu) 微 專 題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬5 5課 后 限 時 訓 練課 后 限 時 訓 練知識梳理自測知識梳理自測 1磁場 (1)定義：磁場是_、_周圍存在的一種特殊物質。 (2)基本性質：磁場對處于其中的_、_和_有磁場力的作用。 (3)方向：小磁針的_所受磁場力的方向。 2磁感應強度 (1)定義式：_(通電導線垂直于磁場)。 (2)方向：小磁針靜止時_的指向。磁場、磁感應強度磁場、磁感應強度磁體磁體電流電流磁體磁體電流電流運動電荷運動電荷N極極N極極 1磁感線：在磁場中畫出一
5、些曲線，使曲線上每一點的_方向都跟這點的磁感應強度的方向一致。 2安培定則： (1)通電直導線：右手握住導線，讓_所指的方向與電流方向一致，_所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。磁感線與安培定則磁感線與安培定則切線切線伸直的拇指伸直的拇指彎曲的四指彎曲的四指 (2)環(huán)繞電流：讓右手_與環(huán)形電流的方向一致，_所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向。 如圖，分別表示通電直導線、環(huán)形電流、通電線圈周圍的磁場，表示_的方向，表示_的方向。彎曲的四指彎曲的四指伸直的拇指伸直的拇指電流電流磁場磁場 1安培力的方向：左手定則 (1)伸出左手，讓拇指與其余四指_，并且都在同一個平面內。 (2)讓磁感線從掌心進入
6、，并使_指向電流方向。 (3)_所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。 如圖，表示_的方向，表示_的方向， 表示_的方向。安培力的大小與方向安培力的大小與方向垂直垂直四指四指拇指拇指電流電流磁場磁場安培力安培力 2安培力的大小：F_ (為磁場方向與電流方向的夾角) (1)當磁場與電流垂直時，F_。 (2)當磁場與電流平行時，F_。 思考：(1)磁場中的一小段通電導體在該處受力為零，此處B一定為零嗎？ (2)利用左手定則判斷兩平行的通電(同向、異向)直導線間的安培力是引力還是斥力？ 答案：(1)不一定(2)同向相吸、異向相斥BILsinBIL0 思維辨析： (1)電流在磁場中受力為零，
7、說明該處磁感應強度為零。() (2)磁體的磁感線不論是在磁體外部還是在內部，都是由N極指向S極。() (3)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，與此類似，同向電流相互排斥，異向電流相互吸引。() (4)安培力F、磁感應強度B、電流I三者方向總是相互垂直。() (5)安培力計算公式FBIl的成立條件是磁感應強度B垂直于電流I，即BI。() (6)磁鐵的磁場和電流的磁場本質上是不同的。() (7)磁感應強度是一個矢量，表示通電導線所受安培力的方向。() (8)地磁的N極在地球南極附近，赤道表面附近的地磁場可近似認為平行地面向北。() (9)安培力只能對導體做正功。() 答案：(1)電流在磁場中受力
8、為零，磁感應強度不一定為零。(2)在磁體內部，磁感線由S極指向N極。(3)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。(4)安培力垂直磁場和電流決定的平面，磁場和電流不一定垂直。 (5)(6)磁鐵的磁場和電流的磁場本質上是一樣的。 (7)磁感應強度方向是靜止小磁針N極的指向或小磁針N極的受力方向。(8)(9)安培力既可以對導體做正功，也可以對導體做負功。B B 解析磁感線的疏密程度表示B的大小，但安培力的大小除跟該處的B的大小和I、L有關外，還跟導線放置的方向與B的方向的夾角有關，故C、D錯誤；由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出BbBa，所以B正確。AD 解析由安培定則可得：A圖線圈中I1和I2分別
9、產生的磁場方向相反，A圖中磁通量可能為零，A正確；B圖線圈中，I2產生的磁通量為零，I1產生的磁通量垂直于紙面向外，所以線圈中磁通量不可能為零；C圖中，兩電流產生的磁通量都垂直于紙面向外，不可能為零，C錯誤；D圖中，兩電流產生的磁場方向相反，磁通量可能為零，D正確。 解析BI時受磁場力最大，故乙、丁圖中最大，故C正確。C 核心考點突破核心考點突破 1電流的磁場安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用和磁場的疊加AC 解題探究：(1)根據安培定則判斷三條導線分別在a、b、c處的磁場方向：對于a點： 左邊導線：_ 右邊導線：_ 下邊導線：_ (2)磁感應強度的大小與導線的位置有怎樣的關系？ 答案：
10、離導線越近，磁感應強度越強。 (3)磁場的合成遵從_。垂直紙面向外垂直紙面向外垂直紙面向里垂直紙面向里垂直紙面向外垂直紙面向外平行四邊形定則平行四邊形定則 解析靠近a點的兩根導線產生的磁場疊加后，磁感應強度為零，a點磁感應強度由離a最遠的導線決定，b點的磁感應強度大小與a點相同，對于c點，靠近c的兩根導線的磁感應強度方向相同，疊加后的磁感應強度最大，選項A正確，選項B錯誤；由右手螺旋定則和磁感應強度的矢量疊加可得，C正確，D錯誤。類題演練類題演練 1C 解析根據安培定則，結合矢量的合成法則可知，這四條導線的電流在正方形的幾何中心O點處產生的磁感應強度方向由O指向c，故C正確。 1計算安培力公式
11、FBIL，應用時要注意： (1)B與L垂直； (2)L是有效長度 公式FBIL中L指的是“有效長度”。當B與I垂直時，F最大，FBIL；當B與I平行時，F0。安培力的分析與計算安培力的分析與計算 彎曲導線的有效長度L，等于連接兩端點線段的長度(如圖所示)；相應的電流沿L由始端流向末端。 閉合線圈通電后，在勻強磁場中受到的安培力的矢量和為零。 2方向：根據左手定則判斷，安培力FB，FI。C 解題探究：(1)本題中計算安培力時通電導線的有效長度等于弧長AC的長嗎？ (2)如何確定安培力方向？ 答案：(1)有效長度不等于弧長AC的長，應等于連線AC的長。(2)由左手定則確定安培力方向。類題演練類題演
12、練 2B 解析根據左手定則可知，DC邊和BE兩邊受的安培力大小相等，方向相反，AD邊受的安培力水平向左，大小為F1BILkaIaka2I，CB邊受的安培力水平向右，大小為F2BILk2aIa2ka2I，整個線框受的安培力水平向右，大小為F2F1ka2I，A、C、D錯誤，B正確。 1通電導體棒在磁場中的平衡問題是一種常見的力學綜合模型，該模型一般由傾斜導軌、導體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時一定要先把立體圖轉化成平面圖，通過受力分析建立各力的平衡關系，如圖所示。安培力作用下導體的平衡與加速安培力作用下導體的平衡與加速 2安培力作用下的加速問題
13、與動力學問題一樣，關鍵是做好受力分析，然后根據牛頓第二定律求出加速度，最后利用運動學公式求解或結合動能定理、能量守恒和轉化來求解。 解題探究：(1)磁感應強度B與安培力F的方向有何關系？ (2)什么情況下磁感應強度B最?。?答案：(1)垂直(2)安培力最小時，磁感應強度B最小。類題演練類題演練 3ABC A一直向右移動 B速度隨時間周期性變化 C受到的安培力隨時間周期性變化 D受到的安培力在一個周期內做正功 解析本題考查通電導體在磁場中運動。解題關鍵是結合受力分析，進行運動過程的分析，取安培力向右的方向為正方向，作出導體棒受安培力隨時間變化的圖象如圖甲所示，再根據受力情況，作出導體棒的vt圖象
14、，v向右為正方向，如圖乙所示，從甲圖可知安培力隨時間周期性變化，C正確； 解析(1)要使金屬棒靜止，安培力應斜向上指向紙里，畫出由ab的側視圖，并對棒ab受力分析如圖甲所示。經分析知磁場的方向斜向下指向紙里與紙面成30角。 答案(1)斜向下指向紙里與紙面成30角(2)2.95TB16.28TBD 階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 通電導體運動趨勢的五種判定方法 1通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢的判定步驟：首先必須弄清楚導體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則準確判定導體的受力情況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢的方向。 2常用判斷方法 (1)電流元法：把整段彎曲導線分為多段直線電流元
15、，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導線所受合力的方向，從而確定導線運動方向。 (2)特殊位置法：通電導線轉動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向。 (3)等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流。然后根據同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況。 (4)結論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢。 (5)轉換研究對象法：定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力
16、，然后根據牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。 B 解析方法一：等效分析法。把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流L2的中心，通電后，小磁針的N極應指向該環(huán)形電流L2的磁場方向，由安培定則知L2產生的磁場方向在其中心豎直向上，而L1等效成小磁針，其N極應由紙里轉為向上，所以從左向右看順時針轉動。 方法二：利用結論法(凡轉動，必靠近)。環(huán)形電流L1、L2之間不平行，則必有相對轉動，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據此可得L1的轉動方向應是：從左向右看順時針轉動。 方法三：直線電流元法。把線圈L1沿轉動軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無數直線電流元，電流元處在L2產生的磁場中，據安培定則可知各電流元所在磁場方向向上，據左手定則可得，上部電流元所受安培力均指向紙外，下部電流元所受安培力均指向紙內，因此從左向右看線圈L1順時針轉動。 判斷通電導體在安培力作用下的運動問題時應注意以下兩點： (1)同一問題可以用多種判斷方法分析，可以根據不同的題目選擇恰當的判斷方法。 (2)同一導體在安培力作用下，運動形式可能會發(fā)生變化，要根據受力情況進行判斷。名師歸納：名師歸納： 類題演練類題演練 4A 2年高考模擬年高考模擬課后限時訓練課后限時訓練
高考物理一輪復習 第8章 磁場 第1講 磁場及其對電流的作用課件 新人教版選修31
