磁場對電流的作用

關于磁場對電流的作用課件第2頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共27頁，2024年2月25日，星期天熱點題型探究考點知識梳理

學習目標知識：1、了解磁場、磁感應強度、磁感線；2、了解通電導線和線圈周圍的磁場的分布；3、理解勻強磁場中的安培力。能力：培養(yǎng)自主學習能力，會物理知識解決綜合問題。情感：極度投入，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和規(guī)范解題的能力。第4頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共27頁，2024年2月25日，星期天磁體與電流的作用電流與電流的作用磁體與磁體的作用1、磁場由什么產(chǎn)生？4、常見的磁作用3、磁場的基本性質是什么？磁體、電流、變化的電場、運動電荷對放入磁場中的磁體、通電導線、運動電荷有力的作用2、最早發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁場的科學家是?奧斯特作用本質：磁場對磁場的作用第6頁,共27頁，2024年2月25日，星期天1、磁場的方向①小磁針靜止時N極指向，②小磁針N極的受力方向，③磁感線在該點的切線方向。2、磁感線①疏密表示強弱，切線方向表示B的方向;②閉合，磁體外N到S,磁體內(nèi)S到N;③非實際存在(理想化的模型);④不相交、不相切。第7頁,共27頁，2024年2月25日，星期天3、常見磁場磁感線第8頁,共27頁，2024年2月25日，星期天4、安培定則立體圖平面圖畫想象基本技能：第9頁,共27頁，2024年2月25日，星期天磁感應強度①定義：一小段通電直導線，垂直磁感線放在磁場某處時，受到的安培力F與IL的比值稱為該處的磁感應強度B。②定義式:B=F/IL③方向：磁場方向此公式不是決定式！思考：某點的磁感應強度大小的決定因素是什么？點定B定：磁場中某一點定了，則該處磁感應強度的大小與方向都是定值．④矢量，運算滿足平時四邊形法則第10頁,共27頁，2024年2月25日，星期天①安培力大?。篎=BILsinθ，其中θ為電流方向與磁感強度方向的夾角．當B∥L時當B⊥L時F=0F=BIL②方向：左手定則伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)．讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力方向．安培力F一定垂直B、I所組成的平面③安培力的大小特點：Ⅰ、不僅與B、I、L有關，還與放置方式有關，夾角有關。Ⅱ、L是有效長度，不一定是導線實際長度。第11頁,共27頁，2024年2月25日，星期天預習自測答案1、D2、D3、BD4、CD很好：較好：第12頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共27頁，2024年2月25日，星期天點評：①磁感應強度只取決于磁場本身，與試探電流元無關．類似的物理量還有速度、加速度、電場強度、電勢、電容、電阻等．規(guī)律：凡是用比值定義法定義的物理量都與定義式中的物理量無必然聯(lián)系；②注意磁感應強度大小和方向的定義方式是不同的：大小是根據(jù)電流元來定義的，而方向是由小磁針靜止時N極所指的方向來定義的．題型一磁感應強度的理解及應用答案：D【例1】下列關于磁感應強度大小的說法正確的是(

)A．通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C．放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關第14頁,共27頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)磁感應強度的定義式B＝F/(IL)，下列說法中正確的是(

)A．在磁場中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比B．一小段通電直導線在空間某處受磁場力F＝0，那么該處的B一定為零C．磁場中某處B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同D．一小段通電直導線放在B為零的位置，那么它受到的磁場力F也一定為零變式訓練1

答案：D第15頁,共27頁，2024年2月25日，星期天【例2】如圖所示，A和B為兩根互相平行的長直導線，通以同方向等大電流，虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線，則下列說法正確的是(

)A．兩導線間的空間不存在磁場B．虛線C處磁感應強度為零C．AC間磁感應強度垂直紙面向里D．CB間磁感應強度垂直紙面向外題型二磁感應強度的疊加答案：BCD點評：①電流產(chǎn)生磁場的方向的確定；②磁感應強度疊加滿足平行四邊形法則．第16頁,共27頁，2024年2月25日，星期天有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導線的截圖．在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是(

)A．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零D．在線段MN上只有一點的磁感應強度為零變式訓練2答案：BD第17頁,共27頁，2024年2月25日，星期天題型三安培力作用下導體運動情況的判定（受力）【例3】如圖所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心，且垂直于線圈平面，當線圈中通入如題干圖方向的電流后，線圈的運動情況是(

)A．線圈向左運動B．線圈向右運動C．從上往下看順時針轉動D．從上往下看逆時針轉動等效法將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，如下圖所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動．同時，也可將左側條形磁鐵等效成一環(huán)形電流，根據(jù)結論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，又可得到相同的答案．答案：A第18頁,共27頁，2024年2月25日，星期天[點評]判斷導體運動方向的五種方法：①電流元法；把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向．②特殊位置法；把通電導體轉到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運動方向．③等效法：如環(huán)形電流等效成小磁針，通電螺線管等效成條形磁鐵.④結論法：兩平行同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩不平行交叉電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢．⑤轉換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向．第19頁,共27頁，2024年2月25日，星期天如圖所示，把一重力不計的通電直導線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導線可以自由轉動，當導線通入圖示方向電流I時，導線的運動情況是(從上往下看)(

)A．順時針方向轉動，同時下降B．順時針方向轉動，同時上升C．逆時針方向轉動，同時下降D．逆時針方向轉動，同時上升變式訓練3答案：A第20頁,共27頁，2024年2月25日，星期天題型四安培力大小的計算

【例4】如圖所示，一段導線ABCD位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直．線段AB、BC和CD的長度均為L，且∠ABC＝∠BCD＝135°.流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導線段ABCD所受到的磁場的作用力的合力()答案：A點評：①安培力不僅和B、I、L有關，還與放置方式有關；②公式中的L是有效長度，不一定是導線實際長度。第21頁,共27頁，2024年2月25日，星期天如圖所示，用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，ab＝bc＝cd＝L，長度為L的電阻絲電阻為r，框架與一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應強度為B的勻強磁場，則框架受到的安培力的合力大小為(

)變式訓練4答案：C第22頁,共27頁，2024年2月25日，星期天題型五安培力與力學知識的綜合

【例5】質量為m、長度為L的導體棒MN靜止于水平導軌上，通過MN的電流為I，勻強磁場的磁感應強度為B，方向與導軌平面成θ角斜向下，如圖所示，求棒MN受到的支持力和摩擦力．[解析]棒MN受力分析如圖所示．水平方向:Ff＝Fsinθ，豎直方向:FN＝Fcosθ＋mg，

F＝BIL，得Ff＝BILsinθFN＝BILcosθ＋mg.[點評]1、把立體圖變成易于分析的平面圖，即畫成俯視圖、剖視圖、側視圖；

2、受力分析。第23頁,共27頁，2024年2月25日，星期天如圖所示，光滑的平行導軌傾角為θ，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，導線中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計，將質量為m，長度為L的導