高二物理磁场和安培力复习课教案

高二物理磁场和安培力复习课教案

科目 高二物理 主 备 时间 ‎2020．‎ 课题 磁场和安培力复习 课时 共2课时 教学过程设计（教法、学法、课练、作业）‎ 我的地盘 概念与规律 一、磁场 1、 物质性 2、 基本性质 3、 磁现象的电本质 二、磁感应强度（磁通密度）‎ 1、 定义式：B=F/IL B=F/qv （注意应用条件）‎ 2、 单位：特斯拉，T 3、 方向：N极受力方向，N极静止时所指的方向，S极 三、磁感线 特点（1）不是客观存在的 ‎（2）磁感线的疏密表示 ，某点切线方向表示 ‎（3）磁感线闭合不相交 ‎（4）磁通量：描述通过某一平面的磁感线的条数。φ=BS 四、几种常见的磁场（用安培定则判断）‎ 1、 直线电流的磁场 2、 通电螺线管的磁场 ‎3、地磁场 地磁场与条形磁铁产生磁场类似，不同点 地磁场的磁感应强度B的水平分量Bx总是从地理南极到地理北极，而在竖直方向By在南北半球刚好相反，在南半球竖直向上，北半球竖直向下。‎ 五、安培力 1、 安培力 说明：安培力是带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的宏观表现。‎ 2、 大小：F=BIL 3、 方向：左手定则判断 4、 适用条件：一般只适用与匀强磁场，导线与磁场垂直 ‎，L为导线的等效长度。‎ 六、电流表的工作的原理 典型例题 一、磁场概念 例：关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 [　　 ]‎ ‎　　A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 ‎　　B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 ‎　　C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 ‎　　D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 对应练习 ‎1、关于磁场，以下说法正确的是 [　　 ]‎ ‎　　A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零 ‎　　B．磁场中某点的磁感强度，根据公式B=F/BL，它跟F，B，L都有关 ‎　　C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 ‎　　D．磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度，即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 ‎2、磁场中某点的磁感应强度的方向 [　　 ]‎ ‎　　A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 ‎　　B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 ‎　　C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 ‎　　D．通过该点磁场线的切线方向 ‎3、下列有关磁通量的论述中正确的是 [　　 ]‎ ‎　　A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 ‎　　B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大 ‎　　C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零 ‎　　D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大 二、电流的磁效应 例：一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是　[　　 ]‎ A．向右飞行的正离子束　B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束　D．问左飞行的负离子束 三、安培力中F、B、L之间的关系 例：在图中分别标出磁场中通电导线的电流方向,磁场方向和导线所受磁场力的方向,其中正确的是：‎ 对应练习 ‎1、在图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ ）‎ B F I A B I F B I B F C I B F D 电流向右 ‎2、如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是 ‎3、通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流的方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是 A.线框有两条边所受的安培力方向相同 B.线框有两条边所受的安培力大小相等 a b c d C.线框所受安培力的合力朝左 D.线框所受安培力的合力朝右 四、磁场的叠加 例：如图通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中 其中c点的磁感应强度为零则[ ]‎ A a点的磁感应强度为2B B 电流方向为垂直纸面向外 C d点的磁感应强度为2B D 以上说法都是错误的 对应练习 ‎1、如图所示,环中电流方向由左向右,且I1=I2,则圆环中心O处的磁场是:‎ Ａ、最大，垂直穿出纸面；Ｂ、最大，垂直穿入纸面；‎ Ｃ、为零；　 　Ｄ、无法确定。‎ ‎2、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是　‎ A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a端转向纸外，b端转向纸里 D.a端转向纸里，b端转向纸外 五、磁铁与导线之间的相互作用 例：如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，　[　　 ]‎ A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用 D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用 对应练习 ‎1、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则 （ ）‎ A、磁铁对桌面压力增大 B、磁场对桌面压力减小 C、桌面对磁铁没有摩擦力 D、桌面对磁铁摩擦力向右 ‎2、如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将　[　　 ]‎ A．转动同时靠近磁铁 　　　B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 　　D．不转动，只离开磁铁 六、导线之间的作用力 图1‎ 例：.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB固定，CD可自由活动，当通以如图1所示电流后，CD导线将（ ）‎ A.顺时针方向转动，同时靠近AB B.逆时针方向转动，同时离开AB C.顺时针方向转动，同时离开AB D.逆时针方向转动，同时靠近AB 对应练习 ‎1、两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同方向相同的电流通入两铝环时，则两环的运动情况是( )‎ A.都绕圆柱转动 B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度 C.彼此相向运动，电流大的加速度大D.彼此相向运动，电流小的加速度大 ‎2、一个可自由运动的轻线圈L1和一个固定的线图-5‎ 圈L2互相垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，两线圈通以如图5所示的电流方向时，则从左向右看，线圈L1将( )‎ A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.向纸外转动 图7‎ ‎3、一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环的电流方向如图7所示，则环受到的磁场力( )‎ A.沿环半径向外 B.沿环半径向内 C.水平向左 D.等于零 七、磁电式电流表 例：下列关于磁电式电流表的说法中不正确的是： （ ）‎ A．磁电式电流表只能测定电流的强弱，不能测定电流的方向；‎ B．其内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的；‎ C．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成正比；‎ D．磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱。‎ 八、通电导线在斜面上的平衡 例：如下图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动。已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少？，它的方向是什么？‎ 对应练习 如图所示，两平行光滑导轨相距为0.2m，处于一匀强磁场中.金属棒MN的质量为m=10—2㎏，电阻R=8Ω，水平放置在导轨上并与导轨接触良好.匀强磁场的磁感应强度B大小为0.8T，方向竖直向下.电源电动势E为10V，内阻r=1Ω．当开关S闭合时，MN处于静止状态.(设θ=45°，g = ‎10m/s2)‎ 求：（1）金属棒MN受到的安培力多大？‎ ‎（2）变阻器R1此时的电阻值为多少？‎