高中物理第二章磁场本章整合.ppt

本章整合,BENZHANG ZHENGHE,第二章 磁场,思考并回答下列问题,本章知识可分为两个单元。第一单元,:,电流的磁场,第二单元,:,磁场力,包括安培力和洛伦兹力两部分内容。,1,.,思考关于电流的磁场的学习内容。正确填写下图。,答案,:,存在于磁体或电流周围的一种特殊物质,规定小磁针,N,极的受力方向,即小磁针静止时,N,极所指的方向为磁场的方向,对放入其中的磁体或电流有力的作用,垂直于磁场的通电导线受到的力与通电电流、导线长度的乘积的比值,特斯拉,在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致,安培定则,(,或右手螺旋定则,),2,.,思考关于安培力和洛伦兹力的学习的内容,正确填写下图。,答案,:,磁场对通电导线的作用力,F=BIL,电动机,左手定则,磁场对运动电荷的作用力,显像管,3,.,“,磁性材料,”,一节包含了哪些内容,?,答案,:,退磁,磁记录,专题一,专题二,专题三,专题一,常见的电流磁场的判断及分布特点,1,.,直线电流的磁场,(1),磁场方向的判断方法,安培定则,:,右手握住导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向,如图所示。,专题一,专题二,专题三,(2),磁感线的分布特点,直线电流的磁场可有三种不同的画法,如图所示。,专题一,专题二,专题三,2,.,环形电流的磁场,(1),磁场方向的判断方法,安培定则,:,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。,(2),磁感线的分布特点,两侧分别是,N,极和,S,极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如图所示。,专题一,专题二,专题三,3,.,通电螺线管的磁场,(1),磁场方向的判断方法,:,用安培定则来判定。,(2),磁感线的分布特点,两端分别是,N,极和,S,极,管内是匀强磁场,管外是非匀强磁场,画法如图所示。,专题一,专题二,专题三,【例题,1,】,如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时,N,极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线,(,标上方向,),或电流方向。,专题一,专题二,专题三,答案,:,用安培定则来判断,如图所示,专题一,专题二,专题三,变式训练,1,导学号,66824040,如图所示,甲、乙是直线电流的磁场,丙、丁是环形电流的磁场,戊是通电螺线管电流的磁场,试说明图中的电流的方向或磁感线方向。,解析,:,根据安培定则,可以确定甲图中电流方向垂直纸面向里,乙图中电流的方向从下向上,丙图中电流是逆时针方向,丁图中磁感线的方向从下向上,戊图中磁感线的方向向右。,答案,:,见解析,专题一,专题二,专题三,专题二,安培力及影响安培力大小的因素,安培力大小,:,垂直磁场的通电直导线所受安培力与导线的长度成正比,与导线中电流成正比,即,F=BIL,。,注意,:(1),F=BIL,只用来计算通电直导线与磁场方向垂直时,所受的安培力的大小,此时导线所受的安培力最大。导线方向与磁场方向平行时,导线不受安培力,;,导线方向与磁场方向斜交时,安培力介于零和最大值之间。,(2),L,指的是,“,有效长度,”,。弯曲导线的有效长度,L,等于连接两端点直线的长度,如图所示,;,相应的电流沿,L,由始端流向末端。,专题一,专题二,专题三,【例题,2,】,如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为,I,磁感应强度为,B,求各导线所受到的安培力,F,的大小。,专题一,专题二,专题三,解析,:,A,图中,B,I,故,F=BIL,。,B,图是两根导线组成的折线,abc,整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和,其有效长度为线段,ac,。,故,F=BIL,。,同理,C,图中,导线的有效长度为线段,ab,F,=,2,BIR,。,由对安培力的理解知,D,图中,F=,0,。,答案,:,见解析,专题一,专题二,专题三,变式训练,2,导学号,66824041,(,多选,),质量为,m,的通电导体棒,ab,置于倾角为,的金属导轨上。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为,在下列各图所加各种磁场中,导体棒均静止,则导体棒与导轨间摩擦力为零的可能情况是,(,),专题一,专题二,专题三,解析,:,要使静摩擦力为零,如果,F,N,=,0,必有,F,f,=,0,。,B,选项中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反可能使,F,N,=,0,。如果,F,N,0,则导体棒除受静摩擦力,F,f,以外的其他力的合力只要为零,那么,F,f,=,0,。在,A,选项中,导体棒所受到的重力,G,、支持力,F,N,及安培力,F,安,三力合力可能为零,则导体棒所受静摩擦力可能为零,;C,、,D,选项中,从导体棒所受到的重力,G,、支持力,F,N,及安培力,F,安,三力的方向分析,合力不可能为零,所以导体所受静摩擦力不可能为零,故选项,A,、,B,正确。,答案,:,AB,专题一,专题二,专题三,专题三,电子束的磁偏转和显像管的工作原理,1,.,磁偏转,由于受洛伦兹力的作用,电子束能在磁场中发生偏转,叫作磁偏转。,电子束磁偏转是电视机显像管工作的基本原理之一。,2,.,显像管工作原理,(1),显像管工作原理如图所示。,专题一,专题二,专题三,(2),加速,:,显像管中有一个阴极,用低压电源加热时放出电子,经高电压加速后电子束打在荧光屏上,荧光屏就能发光。但一细束电子打在荧光屏上只能使一个点发光,而实际上整个荧光屏都发光,这是由于磁场作用于电子束的结果。,(3),偏转,:,使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫作偏转线圈。在偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场,其方向、强弱都在不断变化,因此电子束打在荧光屏上的光点就不断来回移动,(,扫描,),。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫作一场,电视机中每秒要进行,50,场扫描,所以我们感到整个荧光屏都在发光。,专题一,专题二,专题三,【例题,3,】,导学号,66824042,显像管的结构如图所示,电子枪是由安装在真空玻璃管内的一个阴极、一个阳极组成的,阴极接高压电源的负极,阳极接正极。从阴极产生的电子,在两极之间的电场力的作用下从阴极加速飞向阳极,并从阳极射进由偏转线圈产生的磁场内,若使电子束在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的,A,点,偏转磁场应该沿什么方向,(,),A.,垂直纸面向外,B.,竖直向上,C.,垂直纸面向内,D.,竖直向下,专题一,专题二,专题三,解析,:,由图知,电子束受到的洛伦兹力方向向上,电子带负电,应用左手定则时注意四指的指向应该是电子运动的反方向,所以由左手定则可判定,磁场方向垂直纸面向外。,答案,:,A,专题一,专题二,专题三,变式训练,3,电子射线管示意图如图所示,接通电源后,电子射线由阴极沿,x,轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使该亮线向下,(,z,轴负方向,),偏转,在下列措施中可采用的是,(,),A.,加一磁场,磁场方向沿,z,轴负方向,B.,加一磁场,磁场方向沿,y,轴正方向,C.,加一电场,电场方向沿,z,轴负方向,D.,加一电场,电场方向沿,y,轴正方向,解析,:,加磁场时,由左手定则可判断磁场方向应沿,y,轴正方向,;,加电场时,电场方向应沿,z,轴正方向。,答案,:,B,