高中物理學(xué)科《磁場(chǎng) 安培力》課件人教版選修三

1、磁場(chǎng) 安培力,,考綱要求,五年高考考點(diǎn)分布,（一）磁場(chǎng)的基本知識(shí),（1）磁場(chǎng):存在于磁體及運(yùn)動(dòng)電荷或電流周圍的一種特殊物質(zhì)．,( 2 ) 基本特點(diǎn):對(duì)放入其中的磁極及運(yùn)動(dòng)電荷或電流有力的作用．,（3）磁場(chǎng)的方向,人們規(guī)定：某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向就是小磁針N極在該點(diǎn)的方向（注意：人們并不把運(yùn)動(dòng)的正電荷或電流在某點(diǎn)的受力方向作為該點(diǎn)場(chǎng)的磁場(chǎng)方向）．,,磁場(chǎng)的方向小磁針靜止時(shí)N極指向N極的受力方向磁感線某點(diǎn)的切線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,（4

2、）磁感線,2) 磁感線是不相交、不相切的閉合曲線．電流磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線方向與電流方向關(guān)系滿足安培定則（即右手螺旋法則）．對(duì)一些典型磁源的磁場(chǎng)（如條形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流），其磁感線的分布具有空間對(duì)稱性．1）磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向而人為畫(huà)出的一組曲線．曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，磁感線密處磁場(chǎng)強(qiáng)，磁感線疏處磁場(chǎng)弱．,磁感線和電場(chǎng)線的相似和不同之處,任意兩條都不能相交；都是假想線；切線方向都代表（電或磁

3、）場(chǎng)的方向；疏密都代表（電或磁）場(chǎng)的弱和強(qiáng)。,從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的不封閉曲線,磁鐵外部：N極到S極， 內(nèi)部：S極到N極的封 閉曲線,,典型磁場(chǎng),磁體的磁場(chǎng),異名磁極 同名磁極,地磁場(chǎng),奧斯特試驗(yàn),1、電流周圍存在著磁場(chǎng)，這叫電流的磁效應(yīng)。2、電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。,表明:,（5）電流的磁場(chǎng)和安培定則,1.通電直導(dǎo)線,判斷方法：右手螺旋定則,2.通電螺線管,判斷方法：右手螺旋定則,3.環(huán)形

4、導(dǎo)線,判斷方法：右手螺旋定則,（6）磁現(xiàn)象的電本質(zhì),安培分子假說(shuō)揭示了磁體的磁場(chǎng)是由于電荷的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的．無(wú)論是電流的磁場(chǎng)還是磁體的磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的．一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷的相互作用，此即為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)．正因?yàn)槿绱?，人們?cè)谔幚砟承﹩?wèn)題時(shí)，可將環(huán)形電流等效為一小磁針，或者將小磁針等效為一環(huán)形電流．,（二）磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）—描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,1、定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到的磁場(chǎng)力F與電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘

5、積的比值叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 B=F/（IL）,3、單位：特斯拉（T） 1T=1N/(A.m),2、由磁場(chǎng)本身決定，和放不放入電流無(wú)關(guān)。,4、是矢量，方向就是磁場(chǎng)方向，也就是小磁針靜止時(shí)N極指向。,5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度處處大小相等，方向相同的區(qū)域。,兩個(gè)較大的平行異名磁極之間（除邊緣外）、長(zhǎng)直通電螺線管內(nèi)部（除兩端外）都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,（三）

6、磁場(chǎng)力,（1）安培力大小磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱安培力，其大小為 F =BILsinθ 其中θ表示電流方向與磁感強(qiáng)度方向的夾角．安培力的方向可用左手定則判定．由左手定則可知：安培力F一定垂直B、I所組成的平面．,（2）安培力的方向,2、F⊥B， F⊥L,3、相互平行通電長(zhǎng)直導(dǎo)線間的相互作用力。,1、判定：左手定則,伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)

7、手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁力線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)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)線所受的安培力的方向。,磁場(chǎng)對(duì)電流發(fā)生作用,綜合安培定則和左手定則，可以證明兩同向電流互相吸引，兩反向電流互相排斥；因此，螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢(shì)；在徑向上有擴(kuò)張趨勢(shì)．,1．有關(guān)磁現(xiàn)象及其電本質(zhì)的判斷，正確的是： A．同向電流間的吸引力是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 B．安培分子電

8、流假設(shè)揭示了磁體的磁場(chǎng)也是一種特殊的運(yùn)動(dòng)電荷（分子電流）所激發(fā)的 C．安培分子電流假設(shè)是用來(lái)解釋通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因的 D．安培分子電流假設(shè)是用來(lái)解釋通電導(dǎo)線間有相互作用力的原因的,答案:AB,（四）例題,2,B,,,解：畫(huà)其截面圖，如圖所示，,,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,BILcos θ + N =mg,解得摩擦力f = BILsi

9、n θ,導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力N =mg- BILcos θ,由牛頓第三定律棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力也為mg- BILcos θ,θ,f,解題步驟：畫(huà)出相關(guān)的試圖（俯視圖，正視圖，或側(cè)視圖）受力分析（先重力，后安培力及其他力，如彈力，摩擦力）進(jìn)行力的正交分解或力的合成根據(jù)牛頓第二定律或物體的平衡列方程,注1.安培力與磁感強(qiáng)度及導(dǎo)線電流應(yīng)垂直 2.注意安培力計(jì)算中L的物理意義,1、當(dāng)電磁鐵線圈中有電流通過(guò)時(shí)，小磁針靜止在如圖所示的位置上