1、磁場復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)重慶巴蜀中學(xué)高亞浩一、目標(biāo)要求考綱要求命題趨向復(fù)習(xí)指導(dǎo)1.電流的磁場 ( )1.縱觀近幾年高考， 涉及本章1.在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)側(cè)重對基2.磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感線 地磁知識點(diǎn)的題目年年都有， 考查本概念、基本規(guī)律的理解和掌場( )次數(shù)最多的是與洛倫茲力有握對于概念的復(fù)習(xí)可類比電3.磁性材料分子電流假說關(guān)的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場或場( )復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)， 其次是與安2.對于知識的綜合要找出突4.磁場對通電直導(dǎo)線的作培力有關(guān)的通電導(dǎo)體在磁場破口，如帶電粒子在復(fù)合場中用安培力左手定則( )中的加速或平衡問題的運(yùn)動(dòng)，首先分析帶電粒子的5.磁電式電表原理 ( )2.本章知識常與電場、 恒定電受力及運(yùn)

2、動(dòng)特征， 首先分析帶6.磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用洛流以及電磁感應(yīng)、 交變電流等電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征，把倫茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁章節(jié)知識廣泛聯(lián)系綜合考查，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力場中的運(yùn)動(dòng) ( )是高考的熱點(diǎn)情況結(jié)合起來分析； 其次還要7.質(zhì)譜儀回旋加速器( )3.本章知識與生產(chǎn)、 生活、 現(xiàn)靈活運(yùn)用力學(xué)規(guī)律解決問代科技聯(lián)系密切，如質(zhì)譜儀、題如若帶電粒子做勻速直線回旋加速器、粒子速度選擇運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用平衡條件列方器、等離子體發(fā)電機(jī)、 電磁流程；若做非勻速曲線運(yùn)動(dòng)，則量計(jì)等高科技儀器的理解及選用動(dòng)能定理或能量守恒定應(yīng)用相聯(lián)系，在復(fù)習(xí)中應(yīng)做到律求解 .有的放矢 .二、本章知識構(gòu)架磁體周圍產(chǎn)生磁場磁場的產(chǎn)生

3、電流周圍產(chǎn)生磁場安培磁性起源假說F定量描述：B磁場的描述IL磁磁感應(yīng)強(qiáng)度形象描述：磁感線場條形磁鐵的磁感線分布蹄形磁鐵的磁感線分布幾種典勻強(qiáng)磁場的磁感線分布均勻輻向磁場的磁感線分布型磁場直線電流的磁感線分布和安培定則環(huán)形電流的磁感線分布和安培定則通電螺線管的磁感線分布和安培定則磁場對電流的作用磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作三、教學(xué)過程一、磁場大?。?B L,F=0B L,F=BIL方向：左手定則電流表工作原理大?。?v B ，F(xiàn)=0v B ，F(xiàn)=qvB方向：左手定則mvrqB帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)2mTqB質(zhì)譜儀重要應(yīng)用回旋加速器1、磁場的基本概念：磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特

4、殊形態(tài)的物質(zhì)。磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場力的作用。磁極與磁極、 磁極與電流、電流與電流之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。2、磁場的方向：規(guī)定磁場中的任一點(diǎn)，小磁針N 極受力的方向，即小磁針在磁場中靜止時(shí)N 極所指的方向。3、磁感線： 在磁場中畫出的一系列假想的曲線，該曲線的切線方向表示該位置的磁場方向，曲線的疏密能定性描述磁場的強(qiáng)弱，磁感線在空間不相切、不相交 ,磁感線是閉合曲線。二、電流的磁場、右手螺旋定則（安培定則）1、直線電流的磁場：右手握住直導(dǎo)線，伸直大拇指方向與電流方向一致，彎曲四指方向就是直線電流在周圍空間激發(fā)的磁場的方向。（板書畫圖，無磁極）2、環(huán)形電流的磁場：右手

5、彎曲的四指方向和環(huán)形電流方向一致，伸直大拇指所指方向?yàn)榄h(huán)形電流中心軸線上的磁場方向。3、通電螺線管的磁場：右手彎曲的四指方向跟電流方向一致，伸直大拇指所指的方向?yàn)橥娐菥€管內(nèi)部的磁場方向。 （和條形磁鐵的磁場一樣）說明： 應(yīng)用安培定則時(shí)首先應(yīng)特別注意伸的是右手， 其次注意不同情況下四指環(huán)繞方向、 大拇指指向的意義不同 .下表為以上各種不同磁場的比較：三、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、磁場的基本性質(zhì):是對放入其中的電流有磁場力的作用，電流垂直于磁場時(shí)受磁場力最大，電流與磁場方向平行時(shí)，磁場力為零。2、磁感應(yīng)強(qiáng)度：(1) 定義：在磁場中某點(diǎn)垂直磁場方向放置一小段長為L 的通有電流I 的導(dǎo)線，該點(diǎn)磁場對通電導(dǎo)線的磁

6、場力F 與電流 I 和長度 L 的乘積的比值被定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B ，即F1特 =1牛B.IL 。磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 是由磁場自身性質(zhì)決定的，安 米IL 的乘積大與磁場中1是否存在電流及小無關(guān) .在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是T(特)，(2) 方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向是小磁針靜止時(shí)N 極的指向，不是磁場中電流所受磁場力方向。(3) 勻強(qiáng)磁場：如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，方向都相同，那么這個(gè)區(qū)域里的磁場叫勻強(qiáng)磁場。（舉例什么樣的磁場是勻強(qiáng)磁場。 ）(4) 磁場的疊加： 空間如果同時(shí)存在兩個(gè)以上的電流或磁體激發(fā)的磁場，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是各電流或磁體在該點(diǎn)激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。

7、例 1、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A. 一小段通電導(dǎo)線放在B 為零的位置，那么它受到的磁場力也一定為零B. 通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也一定為零C.放置在磁場中 1m長的通電導(dǎo)線，通過 1A 的電流，受到的磁場力為 1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是 1TD.磁場中某處的B 的方向跟通電導(dǎo)線在該處受到磁場力F 的方向相同解析：根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，A 選項(xiàng)對； 通電導(dǎo)線 ( 電流 I) 與磁場平行時(shí)， 磁場力為零， B 選項(xiàng)錯(cuò)； 通電導(dǎo)線 ( 電流 I) 與磁場不一定垂直， C 選項(xiàng)錯(cuò)； B 與 F 方向一定垂直，D選項(xiàng)錯(cuò) .例 2、兩根通電直導(dǎo)線平行放置，其中電流大小分別

8、為I1和 I2 ，電流方向如右圖所示在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、 c、 d 四點(diǎn)，其中a 在兩根導(dǎo)線與平面交點(diǎn)的連線的延長線上， b 在兩根導(dǎo)線與平面交點(diǎn)的連線的中點(diǎn)，c、d 在兩根導(dǎo)線與平面交點(diǎn)的連線的垂直平分線上且關(guān)于b 點(diǎn)對稱則兩根導(dǎo)線中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()A a 點(diǎn)B b 點(diǎn)C c 點(diǎn)D d 點(diǎn)【解析】 根據(jù)安培定則，分別確定兩通電直導(dǎo)線在 a、 b、c、 d 四點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向只有在 a 點(diǎn)兩通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相反， 所以只有在 a 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，A 正確【答案】A(5) 地磁場主要有三個(gè)特點(diǎn)：地磁場的N

9、極在地球南極附近， S 極在地球北極附近，磁感線分布如圖所示。地磁場 B 的水平分量Bx 總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量B y，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向均勻水平向北。例 3、十九世紀(jì)二十年代，以塞貝克( 數(shù)學(xué)家 ) 為代表的科學(xué)家已認(rèn)識到: 溫度差會引起電流.安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè): 地球磁場是繞地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流的方向是( 磁子午線是地球磁場N 極與 S極在地球表面的連線)()A. 由西向東垂直磁子午線B. 由東向西垂直磁子午線；C.

10、由南向北沿磁子午線方向D.由赤道向兩極沿磁子午線方向解析：地磁場的N 極在地球的南極附近，S 極在地球的北極附近，將地球視為一通電螺線圈，由安培定則知電流的方向應(yīng)與磁子午線垂直.四、磁場對電流的作用力1、安培力的大?。篎=BIL ·sin 。(1)IL 和 B 可成任意夾角，但導(dǎo)體所受的磁場力F 的方向永遠(yuǎn)與IL 和 B 的方向垂直。(2) 當(dāng) IL 與 B 平行時(shí)，即 =0°或 =180 °，這時(shí)F=0，不受磁場力；當(dāng)IL 與 B 垂直時(shí)，=90 °，這時(shí)F=BIL ，所受磁場力最大。2、安培力的方向:由左手定則判定，伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂

11、直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)， 把手放入磁場中， 讓磁感線垂直穿入手心， 并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。3、適應(yīng)范圍： 該公式一般適用于勻強(qiáng)磁場，或通電導(dǎo)線所在區(qū)域的B 大小和方向相同.如果導(dǎo)線各部分所處的位置B 的大小和方向不相同，應(yīng)將導(dǎo)體分成若干段(電流元 )，使每段導(dǎo)線所處范圍 B 的大小和方向近似相等，求出各段導(dǎo)線所受的磁場力，然后再求合力。例 4、如圖所示，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說法正確的是()A. 磁鐵對桌面的壓力減小B. 磁鐵對

12、桌面的壓力增大C.磁鐵對桌面的壓力不變D.以上說法都不可能解析：通電導(dǎo)線置于條形磁鐵上方使通電導(dǎo)線置于磁場中如下圖(a) 所示，由左手定則判斷通電導(dǎo)線受到向下的安培力作用， 同時(shí)由牛頓第三定律可知， 力的作用是相互的，磁鐵對通電導(dǎo)線有向下作用的同時(shí)，通電導(dǎo)線對磁鐵有反作用力，作用在磁鐵上，方向向上，始終靜止，無通電導(dǎo)線時(shí)， N=mg，有通電導(dǎo)線后如下圖 (b). N+F =mg，對磁鐵做受力分析，由于磁鐵N=mg-F，磁鐵對桌面壓力減小。五、電流表的工作原理1.、磁電式電流表測電流的工作原理：如圖11-1-3 所示(1) 磁場的方向總沿著徑向均勻地分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相

13、等的，不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總跟它所在位置的磁感線平行。(2)I 與指針偏角 成正比， I 越大指針偏轉(zhuǎn)角度越大，因而電流表可以量出電流I 的大小，且刻度是均勻的。(3) 當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測電流的方向。2.磁電式儀表的主要構(gòu)成磁電式電流表 (構(gòu)造示意圖如圖11-1-4 所示 ) ，主要由五部分組成:(1) 蹄形磁鐵。(2) 圓柱形鐵芯。(3) 鋁框，套在鐵芯外，可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。(4) 線圈，繞在鋁框上。(5) 兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測電流經(jīng)過兩個(gè)彈簧接入線圈.指針用于指示電流值。3.磁電式電流表的優(yōu)缺點(diǎn)

14、優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱。例 5、如圖所示， 在傾角 30°的斜面上固定一金屬框， 框?qū)?l 0.25m，接入電動(dòng)勢 E 12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池垂直框面放有一根質(zhì)量 m0.2kg 的金屬棒 ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)66 . 整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0.8T 、垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R 的阻值在什么范圍時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？ ( 框架與棒的電阻不計(jì)， g 取10m/s2)【思路點(diǎn)撥】先根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流I ，進(jìn)而求出安培力當(dāng) F 安 >mgsin 時(shí)，F(xiàn)f 靜沿導(dǎo)軌向下，當(dāng)F 安 &l

15、t;mgsin 時(shí)， Ff 靜沿導(dǎo)軌向上，最后由力的平衡條件列式求解【解析】金屬棒受到四個(gè)力作用：重力mg，垂直框面向上的支持力FN，沿框面向上的安培力 F 安，沿框面的靜摩擦力Ff 靜金屬棒靜止在框架上時(shí)，F(xiàn)f 靜的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分兩種情況考慮當(dāng)變阻器 R取值較大時(shí)， I 較小，安培力 F 安較小，在金屬棒重力分力 mgsin 作用下棒有沿框架下滑的趨勢，框架對棒的摩擦力沿框面向上，受力如右圖所示金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件BERl mgcos mgsin 0BEl得 Rmg(sin cos )0.8 × 12× 0.25 8.2 .6 3 0.2 &#