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文檔簡介

磁場第一單元復(fù)習(xí)磁場:課標(biāo)要求1.了解磁場,知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量.會(huì)用磁感線描述磁場.(Ⅰ)2.會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.(Ⅰ)3.會(huì)判斷安培力的方向.(Ⅰ)

會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小.(Ⅱ)基本概念第一節(jié)磁現(xiàn)象和磁場(1)磁極和電流周圍都存在磁場,它是一種特殊形的物質(zhì)(2)磁場的基本特性就是對(duì)處于其中的或者有磁場力的作用。磁極與磁極之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的作用力都是通過產(chǎn)生的。磁極電流磁場典型例題1、做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方,通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動(dòng),用手撥動(dòng)一下小磁針,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180o后靜止不動(dòng),由此可知通電直導(dǎo)線放置情況是()

A.東西向B.南北向

C.正西南D.正西北A第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式:B=F/ILB的大小與F、I、L的大小無關(guān)單位:1T=1N/A·m方向:與小磁針N極受力方向一致磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義:第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度第三節(jié)幾種常見的磁場1、磁感線用來形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每點(diǎn)的就是該點(diǎn)的磁場方向,也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)

N極的指向。2、磁感線的特性:(1)磁感線是閉合不想交的假想曲線(2)磁體外部從N到S,內(nèi)部從S到N,形成閉合曲線(3)疏密描述強(qiáng)弱,切線描述方向切線方向2、在紙面上有一個(gè)等邊三角形ABC,在B、C頂點(diǎn)處都通有相同電流的兩根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流方向如圖3-2-2所示,每根通電導(dǎo)線在三角形的A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則三角形A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

.方向?yàn)?/p>

.若C點(diǎn)處的電流方向反向,則A點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

,方向?yàn)?/p>

.圖3-2-2幾種磁場的磁感線:

安培定則(右手螺旋定則):對(duì)直導(dǎo)線,四指指磁感線方向;對(duì)環(huán)行電流,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對(duì)長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。典型例題1、關(guān)于磁感線和電場線的描述,正確的有()A.電場線起止于電荷,磁感線起止于磁極B.電場線不一定閉合,磁感線一定閉合C.磁感線是自由小磁針在磁場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡D.沿磁感線方向磁場不斷減弱B(四)磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電場強(qiáng)度物理意義描述磁場的性質(zhì)描述電場的性質(zhì)定義在磁場中垂直于磁場方向放一個(gè)通電直導(dǎo)線在電場放一個(gè)電荷運(yùn)算法則平行四邊形法則單位1T=1N/A·m1V/m=1N/C(2)確定電流產(chǎn)生磁場的方向用安培(右手)

定則通電直導(dǎo)線:環(huán)形電流:通電螺線管:課堂練習(xí)3:如圖所示,當(dāng)開關(guān)S接通后,分別標(biāo)出小磁針甲、乙、丙靜止時(shí)N極的指向。(五)磁通量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。我們把磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線條數(shù)定義為穿過該面積的磁通量。2.磁通量的計(jì)算(1)磁場和面垂直:Φ=BS(2)磁場和面平行:Φ=0(3)磁場和面成任意角度:Φ=BSn課堂練習(xí)9:如圖所示,A為通電線圈,電流方向如圖所示,B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓,φB、φC分別為通過兩圓面的磁通量的大小,下述判斷中正確的是()A.穿過兩圓面的磁通方向是向外B.穿過兩圓面的磁通方向是向里C.φB>φC

D.φB<φC

AC針對(duì)訓(xùn)練3、如圖3-2-3所示,兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b,一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直,用穿過兩環(huán)的磁通量φa和φb大小關(guān)系為:()A.φa<φbB.φa>φbC.φa=φbD.無法比較圖3-2-3B第四節(jié)通電導(dǎo)線在磁場中受到的力重要推論:兩平行通電直導(dǎo)線,若通以同向電流,則相互

吸引;若通以反向電流,則相互

排斥。安培力1.安培力方向的判定:左手定則。2安培力大小的計(jì)算:F=BILsinα(α為B、I間的夾角)

I//BF=0I⊥BF=BIL方向:左手定則例:

如圖所示,金屬桿ab質(zhì)量為m,長為L,通過的電流為I,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ角,求:(1)棒ab受到的摩擦力;(2)棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力。θθθBF安MgfF2F1

解:畫其截面圖,如圖所示,N由受力平衡可得:沿水平方向:F1=f沿豎直方向:F2+N=Mg即:BILsin

θ=f

BILcosθ+N=mg解得摩擦力f=BILsin

θ

導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力N=mg-BILcosθ由牛頓第三定律棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力也為mg-BILcosθ③④①②θθ4、如圖A-11-50-13所示,將一根長為的直導(dǎo)線,由中點(diǎn)折成直角形放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線平面與磁感線垂直,當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I后,磁場對(duì)導(dǎo)線的作用力大小為()A.B.C.D.

變式訓(xùn)練例5.如圖所示,光滑導(dǎo)軌與水平面成α角,導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長也為L

,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為I1時(shí),金屬桿正好能靜止。求:⑴B至少多大?這時(shí)B的方向如何?⑵若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?E30oBARmgNFG’FminB方向垂直導(dǎo)軌平面向上mgNFG’FminBFmgNFG’FminB畫側(cè)視圖!變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2變式訓(xùn)練3應(yīng)用6.電磁炮是一種理想的兵器,其主要原理如圖11.2-14所示,1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把2.2g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈速度大小約為2km/s),若軌道寬2m,長為100m,通過的電流為10A,則軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?磁場力的最大功率為多大?(軌道摩擦不計(jì))圖11.2-14總結(jié):磁場知識(shí)磁場基本概念磁場的產(chǎn)生:磁場的描述:1、磁感應(yīng)強(qiáng)度:2、磁通量:磁場對(duì)電流的作用

1、安培力2、多力作用下平衡與運(yùn)動(dòng)謝謝,下次再見!課后思考題1、如圖A-11-50-19所示,用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面三角形框架,三邊的長度分別為3L、4L和5L,電阻絲L長度的電阻為r,框架與電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源相連通,垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。則框架受到的磁場力大小為

,方向是

。2、.如圖A-11-50-23所示,電源電動(dòng)E=2V,r=0.5Ω,豎直導(dǎo)軌電阻可忽略,金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,R=0.5Ω,它與導(dǎo)軌動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,有效長度為0.2m,靠在導(dǎo)軌外面,為使金屬棒不動(dòng),我們施一與紙面夾角為30°與導(dǎo)線垂直且向里的磁場(g=10m/s2)。求:此磁場是斜向上還是斜向下?B的范圍是多少?3、如圖A-11-50-14所示,在傾角為α的光滑斜面上,旋轉(zhuǎn)一根長為L,質(zhì)量為m,通過電流I的導(dǎo)線,若使導(dǎo)線靜止,應(yīng)該在斜面上施加勻強(qiáng)磁場B的大小和方向?yàn)椋ǎ〢.,方向垂直斜面向下B.,方向垂直水平面向上C.,方向豎直向下D.,方向水平

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