2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版------安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題----課件(29張)第一頁(yè)，共30頁(yè)。思想方法：安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題1.方法指導(dǎo)2.例證突破3.方法總結(jié)4.跟蹤訓(xùn)練第八章磁場(chǎng)5.真題演練第一頁(yè)第二頁(yè)，共30頁(yè)。一、方法指導(dǎo)1.方法指導(dǎo)第二頁(yè)第三頁(yè)，共30頁(yè)。易錯(cuò)點(diǎn)(1)判斷安培力的方向時(shí)沒(méi)有使用左手定則，而錯(cuò)誤地使用右手定則．(2)不能把立體圖正確轉(zhuǎn)化為平面圖或截面圖．第三頁(yè)第四頁(yè)，共30頁(yè)。電流元法特殊位置法等效法結(jié)論法轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法每段電流元所受安培力方向―→整段導(dǎo)體所受合力方向―→運(yùn)動(dòng)方向在特殊位置―→安培力方向―→運(yùn)動(dòng)方向環(huán)形電流

小磁針

條形磁鐵通電螺線管

多個(gè)環(huán)形電流同向電流互相吸引,異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí),有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)分析磁體與電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),可根據(jù)牛頓第三定律,通過(guò)分析一個(gè)物體的受力情況，確定另一個(gè)物體所受磁場(chǎng)的作用力.1.判定安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的常用方法:

第四頁(yè)第五頁(yè)，共30頁(yè)。2.安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)(1)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)．(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)：起能量轉(zhuǎn)化的作用．①安培力做正功：是將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線后轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能．②安培力做負(fù)功：是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來(lái)或轉(zhuǎn)化為其他形式的能．第五頁(yè)第六頁(yè)，共30頁(yè)。二、例證突破2.例證突破第六頁(yè)第七頁(yè)，共30頁(yè)?！纠?】(2015·鄭州二模)如圖示,用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)導(dǎo)線框,導(dǎo)線框是由兩同心半圓弧導(dǎo)線和直導(dǎo)線ab、cd(ab、cd在同一條水平直線上)連接而成的閉合回路,導(dǎo)線框中通有圖示方向的電流,處于靜止?fàn)顟B(tài).在半圓弧導(dǎo)線的圓心處沿垂直于導(dǎo)線框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)(

)A．導(dǎo)線框?qū)⑾蜃髷[動(dòng)B．導(dǎo)線框?qū)⑾蛴覕[動(dòng)C．從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析

當(dāng)直導(dǎo)線P中通以方向向外的電流時(shí),由安培定則可判斷出長(zhǎng)直導(dǎo)線P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?磁感線是以P為圓心的同心圓，半圓弧導(dǎo)線與磁感線平行不受安培力,由左手定則可判斷出直導(dǎo)線ab所受的安培力方向垂直紙面向外,cd所受的安培力方向垂直紙面向里,從上往下看,導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故D正確。答案

D解析顯隱導(dǎo)線框各邊受力情況怎樣？第七頁(yè)第八頁(yè)，共30頁(yè)。導(dǎo)線框各邊受力情況怎樣？【拓展延伸】(1)若在例4中,將P中通以方向向里的電流,試分析導(dǎo)線框的運(yùn)動(dòng)情況。(2)若在例4中,將直導(dǎo)線P撤去,在導(dǎo)線框所在平面加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),試分析導(dǎo)線框的運(yùn)動(dòng)情況及導(dǎo)線框?qū)?xì)線的拉力大小。解析

(1)若直導(dǎo)線P中通以方向向里的電流時(shí)，由安培定則可判斷出長(zhǎng)直導(dǎo)線P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，由左手定則可判斷出直導(dǎo)線ab所受的安培力方向垂直紙面向里，cd所受的安培力方向垂直紙面向外，從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)大半圓弧的有效長(zhǎng)度與小半圓弧及直導(dǎo)線ab、cd的總有效長(zhǎng)度相同，電流方向相反，由F＝BIL和左手定則可以判斷導(dǎo)線框兩部分所受的安培力等大、反向，故導(dǎo)線框保持靜止?fàn)顟B(tài)，且對(duì)細(xì)線的拉力等于導(dǎo)線框自身的重力大小。答案

(1)從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(2)導(dǎo)線框靜止等于導(dǎo)線框自身的重力大小解析顯隱第八頁(yè)第九頁(yè)，共30頁(yè)?！緜溥x】

一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置,且兩個(gè)線圈的圓心重合,如圖示.當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時(shí),從左向右看,線圈L1將(

).A．不動(dòng)B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．在紙面內(nèi)平動(dòng)方法一(電流元分析法)把L1看成無(wú)數(shù)段直線電流元,電流元處在L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,由左手定則判斷各電流元所受安培力，由所受合力判斷L1轉(zhuǎn)動(dòng)情況．方法二(等效分析法)把L1等效為小磁針,它處于環(huán)形電流I2的中心,由I2的磁場(chǎng)方向即可判斷線圈L1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．方法三(利用結(jié)論法)環(huán)形電流I1、I2之間不平行,則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),直到電流同向平行為止,據(jù)此可判斷線圈L1轉(zhuǎn)動(dòng)情況.審題析疑轉(zhuǎn)解析第九頁(yè)第十頁(yè)，共30頁(yè)。解析方法一(電流元分析法)把線圈L1沿水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無(wú)數(shù)段直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，根據(jù)安培定則可知各電流元所在處的磁場(chǎng)方向向上，由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，因此從左向右看線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．方法二(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I2的中心，小磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場(chǎng)方向，由安培定則知I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心處豎直向上，而L1等效成小磁針后，轉(zhuǎn)動(dòng)前，N極指向紙內(nèi)，因此小磁針的N極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．方法三(利用結(jié)論法)環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可得，從左向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．答案B轉(zhuǎn)原題第十頁(yè)第十一頁(yè)，共30頁(yè)。三、方法總結(jié)3.方法總結(jié)第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共30頁(yè)。判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的思路研究對(duì)象：通電導(dǎo)線或?qū)w明確導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)分布情況利用左手定則導(dǎo)體的受力情況確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫(huà)出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I.反思總結(jié)第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共30頁(yè)。方法總結(jié)判斷通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意的兩點(diǎn)(1)同一問(wèn)題可以用多種判斷方法分析，可以根據(jù)不同的題目選擇恰當(dāng)?shù)呐袛喾椒ǎ?2)同一導(dǎo)體在安培力作用下，運(yùn)動(dòng)形式可能會(huì)發(fā)生變化，要根據(jù)受力情況進(jìn)行判斷．第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共30頁(yè)?！咀兪接?xùn)練5】如圖示,臺(tái)秤上放一光滑平板,其左邊固定一擋板,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái),此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如圖所示的電流后,臺(tái)秤讀數(shù)為F2,則以下說(shuō)法正確的是(

)A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B．彈簧長(zhǎng)度將變短C．F1＞F2D．F1＜F2對(duì)導(dǎo)體棒與磁鐵分別進(jìn)行受力分析解析如圖甲所示,導(dǎo)體棒處的磁場(chǎng)方向指向右上方,根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒受到的安培力方向垂直于磁場(chǎng)方向指向右下方，根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)條形磁鐵受力分析，如圖乙所示，所以FN1＞FN2即臺(tái)秤示數(shù)F1＞F2，在水平方向上，由于F′有向左的分力，磁鐵壓縮彈簧，所以彈簧長(zhǎng)度變短。答案

BC解析顯隱第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共30頁(yè)。四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共30頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】直導(dǎo)線ab與線圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流方向時(shí)(同時(shí)通電)，從左向右看，線圈將(

)．A．不動(dòng)B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平衡解析用安培定則判斷線圈所處的B的方向，由左手定則及特殊位置法判定運(yùn)動(dòng)情況．答案B

先判斷直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向及分布，再由左手定則判定線圈所受安培力及運(yùn)動(dòng)情況.外里解析顯隱第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共30頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】：如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向的電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)(

)A.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升轉(zhuǎn)解析總結(jié)提升：分析通電導(dǎo)線在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，首先要明確通電導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向；然后用左手定則確定通電導(dǎo)線所受安培力的方向，切記安培力垂直于通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向決定的平面，注重各種判斷方法的靈活運(yùn)用．第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共30頁(yè)。解析：

(1)電流元法：如圖示,把直線電流等效為AO′、O′O、OB三段(O′O段極短)電流元,由于O′O段電流方向與該處磁場(chǎng)方向平行,所以不受安培力作用；AO′段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向上,根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直于紙面向外；OB段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向下,同理可知其所受安培力方向垂直于紙面向里．綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)O′段為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)．(2)特殊位置法：把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)．綜上所述，選項(xiàng)A正確．答案：A轉(zhuǎn)原題第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共30頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方,如圖示,如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以由a到b的電流,則關(guān)于導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是(

)A．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管轉(zhuǎn)解析注意多種分析方法的靈活運(yùn)用第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共30頁(yè)。解析

方法一：電流元法由安培定則可判定通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，導(dǎo)線等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，如圖所示，所以從上向下看導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)再用左手定則可判定導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力向下，即導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要靠近螺線管，D對(duì)。方法二：結(jié)論法結(jié)論1：兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，電流方向相同時(shí)相互吸引，電流方向相反時(shí)相互排斥。結(jié)論2：兩電流不平行時(shí)，將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，有轉(zhuǎn)到兩電流相互平行且方向相同的趨勢(shì)。通電螺線管上部離導(dǎo)線近,所以只考慮這部分電流與導(dǎo)線的作用,此時(shí)螺線管相當(dāng)于垂直紙面向里的直導(dǎo)線,由結(jié)論2可知導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后(從上向下看)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管，D對(duì)。答案

D轉(zhuǎn)原題第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共30頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】如圖示為電磁軌道炮的工作原理圖.待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸,并可在兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng).電流從一條軌道流入,通過(guò)彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流I成正比.通電的彈體在安培力的作用下離開(kāi)軌道,則下列說(shuō)法正確的是(

).A．彈體向左高速射出B．I為原來(lái)的2倍，彈體射出的速度也為原來(lái)的2倍C．彈體的質(zhì)量為原來(lái)的2倍，射出的速度也為原來(lái)的2倍D．軌道長(zhǎng)度L為原來(lái)的4倍，彈體射出的速度為原來(lái)的2倍

轉(zhuǎn)解析第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共30頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共30頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】電磁炮的基本原理如圖示,把待發(fā)射的炮彈(導(dǎo)體)放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行導(dǎo)軌(導(dǎo)軌與水平方向成α角)上，磁場(chǎng)方向和導(dǎo)軌平面垂直，若給導(dǎo)軌以很大的電流I，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度射出去．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),磁場(chǎng)中導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為s，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦不計(jì)．試問(wèn)：在導(dǎo)軌與水平方向夾角一定時(shí),要想提高炮彈發(fā)射時(shí)的速度v0，從設(shè)計(jì)角度看可以怎么辦？(通過(guò)列式分析，加以說(shuō)明)轉(zhuǎn)解析第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共30頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共30頁(yè)。五、真題演練5.真題演練第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共30頁(yè)。【真題】(2012·海南單科，10)如圖所示的裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用.電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌,L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿.當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是(

).A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B．若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)C．若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)D．若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)

審題導(dǎo)析1.先根據(jù)a、b接電源正負(fù)極的不同，判斷出電磁鐵的磁場(chǎng)方向.2.再有e、f接電源正負(fù)極的