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1、关于高考物理核心要点突破系列第第二节安培力磁感应强度人教版选修第一页，讲稿共四十五页哦 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第二节第二节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览第二页，讲稿共四十五页哦目标概览目标概览学习目标：学习目标：1.理解磁感应强度理解磁感应强度B的概念，知道其单位的概念，知道其单位2知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小强度的大小3知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况分布情况4知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平知道什
2、么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流所受的安培力为零；电流方向与磁场方行时，电流所受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流所受安培力的大小向垂直时，电流所受安培力的大小FBIL.5会用左手定则熟练地判定安培力的方向会用左手定则熟练地判定安培力的方向第三页，讲稿共四十五页哦重点难点：重点难点：1.理解磁场对电流的作用力大小的决定理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握安培力大小计算和方向判断的方法因素，掌握安培力大小计算和方向判断的方法2对左手定则的理解对左手定则的理解第四页，讲稿共四十五页哦课前自主学案课前自主学案一、磁感一、磁感应应强强度度1定定义义：在磁：在磁场场中中_磁
3、磁场场方向的通方向的通电导线电导线，所受，所受的安培力的安培力F跟跟电电流流I和和导线长导线长度度L的乘的乘积积IL的的_叫做叫做通通电导线电导线所在所在处处的磁感的磁感应应强强度，用度，用B来表示来表示垂直于垂直于比比值值第五页，讲稿共四十五页哦垂直于垂直于磁磁场场第六页，讲稿共四十五页哦3单单位：特斯拉，位：特斯拉，简简称特，国称特，国际际符号是符号是T.1T1_.4磁磁感感应应强强度度是是矢矢量量，既既有有大大小小，又又有有方方向向，磁磁场场中中某一点某一点_的方向就是的方向就是该该点磁点磁场场的方向的方向5磁感磁感线线的的_程度可以表示磁感程度可以表示磁感应应强强度度B的大小的大小磁感
4、磁感应应强强度度疏密疏密第七页，讲稿共四十五页哦二、匀二、匀强强磁磁场场如如果果磁磁场场的的某某一一区区域域里里，磁磁感感应应强强度度的的_和和_处处处处相相同同，这这个个区区域域的的磁磁场场叫叫做做匀匀强强磁磁场场匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感线线是是相相互互_且且_的的直直线线(与与匀匀强强电电场场的的电场线电场线相似相似)三、安培力三、安培力磁磁场对场对_的作用力叫安培力的作用力叫安培力1大小：大小：(1)当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向_时时，所所受受安安培培力力最最大大为为FBIL.(2)当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向_时时，所所受受安安培培力力最最小小为为F0.大小
5、大小方向方向平行平行分布均匀分布均匀电电流流垂直垂直平行平行第八页，讲稿共四十五页哦(3)当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向斜斜交交时时，所所受受安安培培力力介介于于_和和_之之间间2方向：方向：(1)左左手手定定则则：伸伸开开左左手手，使使大大拇拇指指跟跟其其余余四四个个手手指指垂垂直直，并并且且都都跟跟手手掌掌在在一一个个平平面面内内，把把手手放放入入磁磁场场中中，让让磁磁感感线线垂垂直直穿穿入入手手心心，并并使使伸伸开开的的四四指指指指向向_的的方方向向，那那么么，大大拇拇指指所所指指的的方方向向就就是是通通电电导导线线在在磁磁场场中中所所受受_的的方向方向(2)安培力的特点：安培
6、力的特点：F B，F I，即，即F的方向垂直于的方向垂直于_和和_所在的平面所在的平面(B和和I可以有任意可以有任意夹夹角角)0BIL电电流流安培力安培力磁感磁感线线通通电导线电导线第九页，讲稿共四十五页哦核心要点突破核心要点突破第十页，讲稿共四十五页哦第十一页，讲稿共四十五页哦5磁感应强度磁感应强度B与电场强度与电场强度E的比较的比较第十二页，讲稿共四十五页哦特特别别提醒：提醒：磁磁场场中某中某处处磁感磁感应应强强度的大小和方向由磁度的大小和方向由磁场场本身决定，与放入的通本身决定，与放入的通电导线电导线的的长长度、度、电电流无关，引入流无关，引入电电流元流元IL只是一种研究方法，被研究的量
7、与研究方法无关只是一种研究方法，被研究的量与研究方法无关第十三页，讲稿共四十五页哦二、如何确定安培力的大小和方向二、如何确定安培力的大小和方向1安培力的大小安培力的大小(1)安培力的大小与安培力的大小与导线导线放置有关放置有关同同一一通通电电导导线线，按按不不同同方方式式放放在在同同一一磁磁场场中中，如如图图1521所所示示，三三种种情情况况下下，导导线线与与磁磁场场方方向向垂垂直直时时安安培培力力最最大大，取取为为Fmax；当当导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行时时，安安培力最小，培力最小，F0；其他情况下，；其他情况下，0FI2，且离，且离导线导线越越远产远产生的磁生的磁场场越弱，越弱，
8、在在a点点I1产产生的磁生的磁场场比比I2产产生的磁生的磁场场要要强强，A错错，同理，同理，C对对I1与与I2在在b点点产产生的磁生的磁场场方向相同，合成后不可方向相同，合成后不可能能为为零，零，B错错d点两点两电电流流产产生的磁生的磁场场B1、B2不共不共线线，合磁合磁场场不可能不可能为为0，D错错第二十九页，讲稿共四十五页哦一一个个可可自自由由运运动动的的线线圈圈L1和和一一个个固固定定的的线线圈圈L2互互相相绝绝缘缘垂垂直直放放置置，且且两两个个线线圈圈的的圆圆心心重重合合，当当两两线线圈圈都都通通过过如如图图1526所所示示方方向向的的电电流流时时，则则从从左左向向右右看，看，线线圈圈
9、L1将将()A不不动动B顺时针转动顺时针转动C逆逆时针转动时针转动D向向纸纸外平外平动动通通电导电导体在安培力作用下的运体在安培力作用下的运动问题动问题例例例例3 3图图1526第三十页，讲稿共四十五页哦【解解析析】法法一一：利利用用结结论论法法，环环形形电电流流L1、L2间间不不平平行行，则则必必有有相相对对转转动动，直直到到两两环环形形电电流流同同向向平平行行为为止止，据据此此可可判判断断出出L1的的转转动动方方向向，故故从从左左向向右右看看线线圈圈L1逆逆时时针转动针转动图图1527第三十一页，讲稿共四十五页哦法二：把线圈法二：把线圈L1等效成小磁针，如图等效成小磁针，如图1527所示，
10、所示，线圈线圈L2在线圈在线圈L1所占据的空间内产生的磁场方向垂所占据的空间内产生的磁场方向垂直于纸面向里，等效的小磁针直于纸面向里，等效的小磁针N极的受力方向与所极的受力方向与所在区域磁场方向一致，故从左向右看线圈在区域磁场方向一致，故从左向右看线圈L1逆时针逆时针转动转动法三：把线圈法三：把线圈L1沿转动轴分成前后两部分，前一部分在线沿转动轴分成前后两部分，前一部分在线圈圈L2产生的磁场中受到的安培力向上，后一部分在线圈产生的磁场中受到的安培力向上，后一部分在线圈L2产生的磁场中受到的安培力向下，故从左向右看线圈产生的磁场中受到的安培力向下，故从左向右看线圈L1逆时针转动逆时针转动第三十二
11、页，讲稿共四十五页哦【答案】【答案】C【点点评评】判判断断在在安安培培力力作作用用下下通通电电导导体体和和通通电电线线圈圈运运动动方向的方法方向的方法(1)电电流流元元法法：即即把把整整段段电电流流等等效效为为多多段段直直流流电电流流元元，先先用用左左手手定定则则判判断断出出每每小小段段电电流流元元所所受受安安培培力力的的方方向向，从从而而判判断断出出整整段段电电流流所所受受合合力力的的方方向向，最最后后确确定运定运动动方向如例方向如例3的法三的法三(2)等效法：等效法：环环形形电电流和通流和通电电螺螺线线管都可以等效成条形磁管都可以等效成条形磁铁铁，条形磁，条形磁铁铁也可等效成也可等效成环环
12、形形电电流或通流或通电电螺螺线线管，如例管，如例3的的法二法二第三十三页，讲稿共四十五页哦变变式式训练训练3如如图图1528所所示示，静静止止的的圆圆形形线线圈圈有有逆逆时时针针方方向向的的电电流流，在在其其直直径径MN靠靠近近N点点处处放放一一根根垂垂直直于于线线圈圈平平面面且且固固定定不不动动的的长长直直导导线线，当当长长直直导导线线中中通通以以垂垂直直纸纸面面向向里里的的电电流后，流后，则圆则圆形形线线圈将圈将()A仅仅向左平向左平动动B仅仅向右平向右平动动C以以MN为轴转动为轴转动，且向左平，且向左平动动D以以MN为轴转动为轴转动，且向右平，且向右平动动图图1528第三十四页，讲稿共四
13、十五页哦解析：解析：选选C.长长直直导线导线通通电电后在它周后在它周围围形成以形成以长长直直导线导线上的点上的点为圆为圆心的心的圆圆形磁形磁场场区域，如区域，如图图中虚中虚线线所示，所示，圆圆形形线线圈就是在圈就是在该该磁磁场场中的通中的通电导线电导线要受到安培力的要受到安培力的作用，其方向可由左手定作用，其方向可由左手定则则判断，判断，圆圆形形线线圈下半部分圈下半部分所在所在处处磁磁场场方向斜向上，所以受的安培力方向垂直于方向斜向上，所以受的安培力方向垂直于纸纸面向外，上半部分面向外，上半部分线线圈受的安培力垂直于圈受的安培力垂直于纸纸面向里面向里因此因此线线圈以圈以MN为轴转动为轴转动，线
14、线圈的右圈的右边电边电流流趋趋向于向于与直与直线电线电流同向，流同向，线线圈的左圈的左边电边电流流趋趋向于与直向于与直线电线电流反向，因同向流反向，因同向电电流相吸，反向流相吸，反向电电流相斥，水平方流相斥，水平方向合力向左，所以向合力向左，所以线线圈圈边转动边转动、边边向左平向左平动动，C选选项项正确正确第三十五页，讲稿共四十五页哦如图如图1529所示，在倾角为所示，在倾角为30的斜面上，的斜面上，固定一宽固定一宽L0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器电源和滑动变阻器安培力作用下的平衡安培力作用下的平衡问题问题例例例例4 4图图1529第三十
15、六页，讲稿共四十五页哦电电源源电电动动势势E12V，内内阻阻为为r1.0.一一质质量量m20g的的金金属属棒棒ab与与两两导导轨轨垂垂直直并并接接触触良良好好整整个个装装置置处处于于磁磁感感应应强强度度B0.80T、垂垂直直于于斜斜面面向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中(导导轨轨与与金金属属棒棒的的电电阻阻不不计计)金金属属导导轨轨是是光光滑滑的的，取取g10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力；金属棒所受到的安培力；(2)通通过过金属棒的金属棒的电电流；流；(3)滑滑动变动变阻器阻器R接入到接入到电电路中的阻路中的阻值值第三十七页，
16、讲稿共四十五页哦图图15210第三十八页，讲稿共四十五页哦【答案】【答案】(1)0.1N(2)0.5A(3)23【点【点评评】对对于含有安培力的力学于含有安培力的力学问题问题，跟分析力学，跟分析力学问题问题一一样样，首先要，首先要进进行受力分析，然后根据力学行受力分析，然后根据力学规规律律求解求解第三十九页，讲稿共四十五页哦变变式式训练训练4如如图图15211所示，两根所示，两根间间距距为为d的平的平行光滑金属行光滑金属导轨间导轨间接有接有电电源源E，导轨导轨平面与水平面平面与水平面间间的的夹夹角角30.金属杆金属杆ab垂直垂直导轨导轨放置，放置，导轨导轨与金属杆接触与金属杆接触良好整个装置良
17、好整个装置处处于磁感于磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中当中当磁磁场场方向垂直方向垂直导轨导轨平面向上平面向上时时，金属杆能，金属杆能刚刚好好处处于静止状于静止状态态要使金属杆能沿要使金属杆能沿导轨导轨向上运向上运动动，可以采取的措施是，可以采取的措施是()第四十页，讲稿共四十五页哦图图15211A增大磁感应强度增大磁感应强度BB调节滑动变阻器使电流减小调节滑动变阻器使电流减小C增大导轨平面与水平面间的夹角增大导轨平面与水平面间的夹角D将电源正负极对调使金属杆的电流方向改变将电源正负极对调使金属杆的电流方向改变第四十一页，讲稿共四十五页哦解析：解析：选选A.当金属杆能当金属杆能刚刚好
18、好处处于静止状于静止状态时态时，金属杆，金属杆所受平行于所受平行于导轨导轨向上的安培力向上的安培力FBIL刚刚好与重力平行好与重力平行于斜面的分力于斜面的分力G Gsin相平衡要使金属杆上滑，相平衡要使金属杆上滑，应应使使安培力增大或减小重力平行于斜面的分力，安培力增大或减小重力平行于斜面的分力，选项选项A中增大中增大了安培力，了安培力，选项选项B中减小了安培力，中减小了安培力，选项选项C中增大了重中增大了重力的分力，力的分力，选项选项D中使安培力的方向中使安培力的方向变为变为平行于斜面向平行于斜面向下，故只有下，故只有A正确正确第四十二页，讲稿共四十五页哦知能优化训练知能优化训练第四十三页，讲稿共四十五页哦本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用第四十四页，讲稿共四十五页哦2022/10/1感感谢谢大大家家观观看看第四十五页，讲稿共四十五页哦