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1、本章的重点内容是磁场、磁感线、磁感应强度、安培力、洛伦兹力的概念以及磁场对通电导线、运动电荷的作用；难点是安培力作用下物体的平衡和运动，带电粒子在匀强磁场以及复合场中的运动等问题课标领航课标领航第1页/共58页本章分析、推理和推导内容较多如：分析引出磁感应强度的概念；由安培力公式导出洛伦兹力公式；由洛伦兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等在这些分析推导过程中，运用的知识比较综合因此，除了掌握重点知识，突破难点知识，还要在学习过程中提高自己的分析，推理和推导能力，发展综合运用知识的能力和提高抽象思维的能力第2页/共58页本章高考的热点是安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动；在洛伦兹力的考查中
2、，大多数试题是以带电粒子在复合场中的运动为主第3页/共58页 第一、二节磁现象和磁场磁感应强度第4页/共58页学习目标：1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质，了解磁现象及电流的磁效应2掌握地磁场的产生，理解地磁两极与地理两极的关系3理解掌握磁感应强度的大小、方向4学会类比法，知道比值定义物理量的方法是常用的物理方法课标定位课标定位第5页/共58页重点难点：1.了解磁现象、磁场及电流的磁效应2地磁场中磁感线的分布3磁感应强度概念的建立和计算易错问题：磁感应强度的计算式BF/IL中F应是BI时的磁场力第6页/共58页一、磁现象1天然磁石和人造磁铁都叫永磁体，它们都能吸引铁质物体，我们把这种
3、性质叫做2磁体上磁性最强的区域叫做磁极能够自由转动的磁针，静止时指南的磁极叫做，又叫 S极，指北的磁极叫做 ，又叫 N极磁性南极北极第7页/共58页二、电流的磁效应图3111奥斯特实验：奥斯特发现，电流能使磁针偏转，如图311所示2不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的 磁效应第8页/共58页三、磁场电荷之间的相互作用是通过发生的，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过 发生的电场磁场第9页/共58页四、地球的磁场1地球本身是一个大磁体，它的 N极位于 附近，S极位于 附近2地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南北方向有一个夹
4、角，这个夹角称做 如图312所示南极地理的地理的北极磁偏角图312第10页/共58页五、磁感应强度 1物理学中用来描述磁场的强弱2放入磁场中的小磁针，在磁场中受力将会发生转动当磁针静止时，极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向磁感应强度N第11页/共58页3探究实验(1)如图313所示的实验装置，可以认为磁极间的磁场是 的，直导线的方向与磁感应强度的方向 图313垂直均匀第12页/共58页(2)有电流通过时导线将摆动一个角度，观察摆动角度的大小可以比较 的大小(3)实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与导线的长度L，导线中的电流I成正比，用公式表示为F.磁场力I
5、LB第13页/共58页(4)磁感应强度的定义公式是B ，在国际单位制中，磁感应强度的单位是，符号是T.1 T特斯拉第14页/共58页在北半球的上空,地磁场的方向水平吗？第15页/共58页【思考提示】不水平；向北偏下第16页/共58页一、对磁场、地磁场的认识1磁场(1)磁场的基本特性：对处在它里面的磁极或电流有力的作用磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，都是通过磁场发生力的相互作用第17页/共58页(2)运动电荷的磁场：电流是由于电荷做定向移动形成的，因此运动电荷周围不但有电场，同时也产生磁场(3)磁场的客观性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它
6、是客观存在的，虽然我们看不见它，但可以通过很多磁现象感知它的存在，因此它与前面学过的电场一样，也是一种物质第18页/共58页2地磁场(1)地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的，即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角第19页/共58页(2)虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大因此，一般我们认为：地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下在赤道正上方，地磁场方向水平向北在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方第20页/共58页(3)影响：由于磁
7、场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球因此地磁场对地球生命有保护作用第21页/共58页二、对磁感应强度公式B 的理解1在定义式B中，通电导线必须垂直于磁场方向放置因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的第22页/共58页2磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关3研究磁感应强度是分步进行的，其方向由磁针受力确定，其大小根据电流元受力来计算通电导线受
8、力的方向不是磁场磁感应强度的方向4磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”第23页/共58页5我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短第24页/共58页1对于定义式B ，不能理解为B与F成正比，与IL成反比B由磁场本身决定2FILB.通电导线必须与磁场方向垂直 特别提醒特别提醒第25页/共58页三、磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E是描述电场的力的性质的物理量，磁感应强度B是描述磁场的力的性质的物理量现把这两个物理量比较如下磁感应强度磁感应强度B电场强度电场强度E物理意
9、义物理意义描述磁场的性质描述磁场的性质描述电场的性质描述电场的性质定义式定义式通电导线与通电导线与B垂直垂直第26页/共58页磁感应强度磁感应强度B电场强度电场强度E方向方向矢量矢量小磁针小磁针 N极受力方极受力方向向矢量矢量放入该点正电放入该点正电荷受力方向荷受力方向场的叠加场的叠加合磁感应强度等于合磁感应强度等于各磁场的磁感应强各磁场的磁感应强度的矢量和度的矢量和合场强等于各合场强等于各个电场的场强个电场的场强的矢量和的矢量和单位单位1 T1 N/(Am)1 V/m1 N/C第27页/共58页1磁场中某处磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与放入的通电导线的长度、电流无关，电流元IL只是
10、一种量度方法，被测量的大小与量度方法是无关的2导体受到的磁场力与放置情况有关，而B与放置情况无关 特别提醒特别提醒第28页/共58页在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方例例例例1 1类型一类型一对奥斯特实验的理解第29页/共58页C电流沿南北方向放置在磁针的正上方D电流沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向【答案】C第30页/共58页【思维总结】通电直导线的磁场与
11、磁体产生的磁场本质相同第31页/共58页1奥斯特实验说明了()A磁场的存在B磁场的方向性C电流可以产生磁场 D磁体间有相互作用答案：C变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展第32页/共58页 关于地磁场，下列叙述正确的是()A地球的地磁两极和地理两极重合B我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极C地磁的北极与地理的南极重合D地磁的北极在地理南极附近例例例例2 2类型二类型二有关地磁场特点的认识第33页/共58页【解析】地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合指南针指南的一极应该是磁针的南极(S极)选项D正确【答案】D【思维总结】解决有关地磁
12、场问题，弄清地磁场的磁感线的特点是关键第34页/共58页2地球是一个大磁体，在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；地磁场的北极在地理南极附近；赤道附近地磁场的方向和地面平行；北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的以上关于地磁场的描述正确的是()A B C D答案：D变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展第35页/共58页 下列说法中正确的是()A磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的安培力F跟该导线的长度L和通过的电流I的乘积IL的比值表示该点的磁感应强度B，即例例例例3 3类型三类型三对磁感应强度的理解第36页
13、/共58页B通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与F、I、L以及有无导线无关D通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向第37页/共58页【解析】根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向上导线所受的力才最大，故A错；当通电导线与磁场方向平行时，不受安培力作用，故B错；在磁场源稳定的情况下，磁场内每一点的磁感应强度是惟一确定的，与放入该点的检验电流无关，C正确；安培力的方向与磁感应强度的方向并不相同，而是垂直，故D错第38页/共58页【答案】C【思维总结】磁场的强弱由磁场
14、本身决定，与磁场中是否放入通电导线、导线放入的位置无关用垂直于磁场方向的通电导线所受安培力大小来量度磁场的强弱，导线的作用在于检测与电场不同的是电场中只要场强不为零，带电粒子一定受力，而磁场中即使磁感应强度不为零，通电导线受力也有可能为零安培力的大小与B、I、L及电流与磁场的夹角有关第39页/共58页3有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是()AB的方向就是小磁针N极所指的方向BB的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致CB的方向就是通电导线的受力方向DB的方向就是该处磁场的方向变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展第40页/共58页解析：选BD.磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时
15、N极所指方向或小磁针N极受力方向，它与通电导线所受力的方向是不一致的故选BD.第41页/共58页 在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为5102 N求：(1)这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A，所受磁场力为多大？(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？例例例例4 4类型四类型四磁感应强度和磁场力的计算第42页/共58页第43页/共58页【答案】(1)1 T0.1 N(2)1 T0【思维总结】(1)磁场中某点的磁感应强度与导线中电流的大小、放置方向无关(2)磁场力的大小与电流大小、导线放置方向有关通电导
16、线与磁场方向垂直时，受到的磁场力最大，这时FBIL；平行时磁场力为0.第44页/共58页4有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是 ()AB2 TBB2 TCB2 T D以上情况都有可能变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展第45页/共58页第46页/共58页1下列说法中正确的是()A磁极与电流间的相互作用是通过磁场产生的B电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的D磁极与电流间的相互作用是磁极的磁场和电流的电场产生的答案：AC第47页/共58页2(2010年奉贤高二检测)一位同学设
17、计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是 ()A让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向南方B让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向北方第48页/共58页C让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向东方D让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向西方第49页/共58页解析：选C.受地磁场的影响，小磁针静止不动时指南北方向，当电流由东向西流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场与地磁场方向相反，则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180而静止，故A、B错；当电流由北向南流过水平放置的直导线时，直导线下方
18、的磁场方向由西向东，故小磁针N极指向东方，C对D错第50页/共58页3由磁感应强度定义式B 知，磁场中某处的磁感应强度的大小()A随着通电导线中电流I的减小而增大B随着IL乘积的减小而增大C随着通电导线所受磁场力F的增大而增大D跟F、I、L无关第51页/共58页解析：选D.本题考查对磁感应强度及其定义式 B 的理解，磁感应强度仅由磁场本身决定，与定义它的物理量F、I、L均无关，故选D.第52页/共58页4下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是()A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同第53页/共58页C磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同答案：BCD第54页/共58页5.如图314所示，通电导线l垂直放于磁场中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小解析：由FBIL得图314第55页/共58页答案：2 A第56页/共58页第57页/共58页感谢您的观看！第58页/共58页