高中物理人教版选修1-1(课件)第二章 磁场 章末分层突破
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人教版高中物理选修1-1精品课件 第2讲 电流的磁场
(2)磁感线特点 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2－2－11所示．
图2－2－11
预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
第2讲 外的直线电流周围的磁场，
其磁感线分布和方向哪个是正确的
()
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线平行地放在磁针的上方附近．当导线中通有电流时，磁针
会发生偏转．首先发现这个实验现象的物理学家是 ( )
A．伽利略
B．牛顿
C．奥斯特
D．爱因斯坦 答案 C
图2－2－5
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第2讲 电流的磁场
针对训练1 在做“奥斯特实验”时，下列操作现象最明显的 ()
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上 B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方 C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方 D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方
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第2讲 电流的磁场
一、电流的磁效应 1．电流能够产生磁场，这个现象叫做电流的磁效应． 2．电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特于1820年发现的．
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第2讲 电流的磁场
【例1】 (2013·北京市夏季会考)如图2－2－5所示，把一条导
第2讲 电流的磁场
答案 A 解析 根据安培定则可以确定直线电流产生的磁场的磁感线为 逆时针方向，由于距离导线越远，磁场越弱，故A图正确．
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第2讲 电流的磁场
针对训练2 如图2－2－12所示，一枚小磁针放在半圆形导线环
的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将
2016-2017学年高中物理人教版选修1-1课件：第二章 磁场 本章整合
【例2】 如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附 近。磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通 过图中所示方向的电流后,判断线圈如何运动。
解析:方法一:可以把圆形线圈分成很多小段。每一小段可以看 作一段直线电流。取其中的上下两小段分析,其截面图和受安培力 的情况如图所示。根据其中心对称性可知:线圈所受安培力的合力 水平向左。故线圈向磁铁运动。
-5-
本章整合
专题一 专题二 专题三 专题四
知识网络
专题突破
专题二 通电导体在安培力作用下的运动问题
解决判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动,关键是要清楚 磁场分布。常用的解题方法有以下几种:电流元分析法、特殊位置 分析法、等效分析法、推论分析法。
-6-
本章整合
知识网络
专题突破
专题一 专题二 专题三 专题四
-7-
本章整合
知识网络
专题突破
专题一 专题二 专题三 专题四
方法二:图中环形电流可等效为一个小磁针,如图1所示,所以磁铁 和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动。我们还可以将图中的条形磁 铁等效为环形电流,根据安培定则,其等效电流方向如图2所示,由同 向平行电流相互吸引可知:磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动。
答案:向左运动
-8-本章整合ຫໍສະໝຸດ 知识网络专题突破专题一 专题二 专题三 专题四
专题三 仅在洛伦兹力作用下粒子的圆周运动
因为洛伦兹力F始终与速度v垂直,即F只改变速度方向而不改变 速度的大小,所以运动电荷垂直于磁感线进入磁场仅受洛伦兹力作 用时,一定做匀速圆周运动,可从下面两方面进行分析:
1.v、ω、T、F、r的分析方法:常用方程F向心=F洛进行讨论,
特别注意:(1)磁场中的许多题目是空间问题,所以要选择合适的 剖面画出平面受力图。
解析:方法一:可以把圆形线圈分成很多小段。每一小段可以看 作一段直线电流。取其中的上下两小段分析,其截面图和受安培力 的情况如图所示。根据其中心对称性可知:线圈所受安培力的合力 水平向左。故线圈向磁铁运动。
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本章整合
专题一 专题二 专题三 专题四
知识网络
专题突破
专题二 通电导体在安培力作用下的运动问题
解决判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动,关键是要清楚 磁场分布。常用的解题方法有以下几种:电流元分析法、特殊位置 分析法、等效分析法、推论分析法。
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专题突破
专题一 专题二 专题三 专题四
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专题突破
专题一 专题二 专题三 专题四
方法二:图中环形电流可等效为一个小磁针,如图1所示,所以磁铁 和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动。我们还可以将图中的条形磁 铁等效为环形电流,根据安培定则,其等效电流方向如图2所示,由同 向平行电流相互吸引可知:磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动。
答案:向左运动
-8-本章整合ຫໍສະໝຸດ 知识网络专题突破专题一 专题二 专题三 专题四
专题三 仅在洛伦兹力作用下粒子的圆周运动
因为洛伦兹力F始终与速度v垂直,即F只改变速度方向而不改变 速度的大小,所以运动电荷垂直于磁感线进入磁场仅受洛伦兹力作 用时,一定做匀速圆周运动,可从下面两方面进行分析:
1.v、ω、T、F、r的分析方法:常用方程F向心=F洛进行讨论,
特别注意:(1)磁场中的许多题目是空间问题,所以要选择合适的 剖面画出平面受力图。
新人教版高二物理选修1-1第二章第二节电流的磁场(共32张PPT)
1、通电直导线的磁场
使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撤一层细铁屑。 轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并 在磁场作用下有规则地排列起来。这时细铁屑排列的形状显 示出直线电流磁场磁感线的形状（图）
安培定则（一）：
用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向 跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就 是磁感线的环绕方向(图乙)．图甲表示直线电 流磁场的磁感线分布情况．
【例题2】 在奥斯特实验中, 小磁针N极怎样偏转? 为什么?
小磁针N极垂直纸 面向里偏转
【例题3】
如图所示，环形导线周围有三只 小磁针a、b、c，闭合开关S后， 三只小磁针N极的偏转方向是 A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外
D．a、c、向外，b向里
【例题4】 请你用安培定则判断出以下各图中通电螺 线管的N极 N N
N
通电螺线管内部:磁感线均匀分布,各处磁 场强弱相等
通电螺线管外部:磁场分布与条形磁铁 的磁场一样
通电螺线管所产生的磁场的多种视图
【例题1】 下列关于磁场的说法中，正确的是
A、只有磁铁周围才存在磁场
B、磁场是假想的，不是客观存在的 C、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生 作用时才产生 D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流 之间都是通过磁场发生相互作用
直线电流的磁场的几种图
2.环形电流的磁场
把环形导线穿过一块硬纸板，纸板水平放置，在 纸板上均匀地撤一些铁屑。轻敲纸板，同时给导 线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。
安培定则（二）：
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸 直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上 磁感线的方向。
环形电流的磁场几种图
一个环形电流的磁场与小磁针相似， 故可看成小磁针来处理
人教版高中物理选修(1-1)2.2《电流的磁场》ppt同步课件
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
二、1.电流 磁感线 2.内部 N
电流的磁效应
1．电现象和磁现象的相似性 (1)磁体能使附近的铁棒产生磁性，带电体能使它附近的 导体感应出电荷来． (2)自然界中的磁体总有两个磁极：南极和北极；自然界 中存在两种电荷：正电荷和负电荷． (3)同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；同名磁极相 互排斥、异名磁极相互吸引．
答案：BC
能力提升
9．如右图所示，有一束电子流沿X轴正方向高速运动， 电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场沿( )
A．Y轴正方向
B．Y轴负方向
C．Z轴正方向
D．Z轴负方向
解析：本题考查直线电流的磁场方向．因是电子沿X 轴正向运动，故电流向X轴的负方向，由安培定则拇指指向 X负方向，弯曲四指所指方向为磁场方向，所以磁场指向Y 轴正方向．
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等 等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
二、1.电流 磁感线 2.内部 N
电流的磁效应
1．电现象和磁现象的相似性 (1)磁体能使附近的铁棒产生磁性，带电体能使它附近的 导体感应出电荷来． (2)自然界中的磁体总有两个磁极：南极和北极；自然界 中存在两种电荷：正电荷和负电荷． (3)同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；同名磁极相 互排斥、异名磁极相互吸引．
答案：BC
能力提升
9．如右图所示，有一束电子流沿X轴正方向高速运动， 电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场沿( )
A．Y轴正方向
B．Y轴负方向
C．Z轴正方向
D．Z轴负方向
解析：本题考查直线电流的磁场方向．因是电子沿X 轴正向运动，故电流向X轴的负方向，由安培定则拇指指向 X负方向，弯曲四指所指方向为磁场方向，所以磁场指向Y 轴正方向．
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等 等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
高中物理第2章磁场章末分层突破课件新人教版选修1-1
【导学号：33810140】
图 2-5
磁感应强度与安培力
1.磁场中某点的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，仅与产生磁场的磁 体或电流有关，与放入的直导线的电流 I 的大小、导线的长短(即 L 的大小)无关， 与通电导线受到的力也无关，即便不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存 在．因此不能说 B 与 F 成正比，或 B 与 IL 成反比．磁感应强度的方向就是该处 的磁场方向，与该处通电导线所受安培力的方向垂直．
巩
拓
固
展
层
层
章末分层突破
章
提 升 层
末 综 合 测
评Leabharlann [自我校对] ①运动电荷 ②排斥 ③吸引 ④蹄 ⑤FIL ⑥安培力 ⑦BIL
⑧左手 ⑨洛伦兹力 ⑩左手
电场线与磁感线的比较
1.相似之处： (1)电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想的曲线，实际上并 不存在． (2)电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线切线 方向分别表示了电场和磁场的方向． (3)电场线和磁感线都不能相交．因为如果相交，在相交点就会出现两个切 线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的相矛盾．
磁场对运动电荷的作用
1.洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向，也垂直于磁场方向，由于洛伦兹力的 方向总与运动方向垂直，所以洛伦兹力在任何情况下对电荷都不做功，不改变 电荷的速度大小和电荷的动能，但能改变运动电荷的速度方向．
1.(2013·广东学业水平检测)带正电荷 q 的粒子(不计重力)进入匀强磁场中(如图 2-5 所示)，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是( )
图 2-5
磁感应强度与安培力
1.磁场中某点的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，仅与产生磁场的磁 体或电流有关，与放入的直导线的电流 I 的大小、导线的长短(即 L 的大小)无关， 与通电导线受到的力也无关，即便不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存 在．因此不能说 B 与 F 成正比，或 B 与 IL 成反比．磁感应强度的方向就是该处 的磁场方向，与该处通电导线所受安培力的方向垂直．
巩
拓
固
展
层
层
章末分层突破
章
提 升 层
末 综 合 测
评Leabharlann [自我校对] ①运动电荷 ②排斥 ③吸引 ④蹄 ⑤FIL ⑥安培力 ⑦BIL
⑧左手 ⑨洛伦兹力 ⑩左手
电场线与磁感线的比较
1.相似之处： (1)电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想的曲线，实际上并 不存在． (2)电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线切线 方向分别表示了电场和磁场的方向． (3)电场线和磁感线都不能相交．因为如果相交，在相交点就会出现两个切 线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的相矛盾．
磁场对运动电荷的作用
1.洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向，也垂直于磁场方向，由于洛伦兹力的 方向总与运动方向垂直，所以洛伦兹力在任何情况下对电荷都不做功，不改变 电荷的速度大小和电荷的动能，但能改变运动电荷的速度方向．
1.(2013·广东学业水平检测)带正电荷 q 的粒子(不计重力)进入匀强磁场中(如图 2-5 所示)，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是( )
人教版高中物理选修1-1第2章第2节电流的磁场(共30张PPT)
使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸 板上均匀地撤一层细铁屑。轻敲硬纸板， 同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁 化，并在磁场作用下有规则地排列起来。 这时细铁屑排列的形状显示出直线电流 磁场磁感线的形状（图）
实验现象和结果：
从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导 线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向， 可以得到下述的安培定则。
• 实验 • 1819 年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁
学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。1820年4月， 在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的 心情又 作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃 罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了 一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外， 竟激动得在 讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则， 这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月， 作了许多次实验，发现磁针在电流周 围都会偏转。在导 线的上方和导线的下方，磁针偏转方向相反。
课堂练习
１、用右手螺旋定则判定下列螺线管的Ｎ、Ｓ极
S
NN
SS
N
N
N
N
S
S
S
2.如图标出螺线管的电流方向及电源正、负极。
N
S
N
S
+
-
-
+
3。练习画螺线管的绕线（按范例绕线）
练习２：如图所示，a、b、c三枚小磁 针分别放在通电螺线管的正上方、管内 和右侧．当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是………( ) A．a、b、c均向左 B．a、b、c均向右 C．a向左，b向右，c向右 D．a向右，b向左，c向右
把环形导线穿过一块硬纸板，纸板 水平放置，在纸板上均匀地撤一些铁屑。 轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到 铁屑所显示的模拟磁感线。
物理选修1-1_第二章_课件
2.一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁 场中，导线上的电流方向由上而下，如右 图所示.在导线以其中心点为轴逆时针转动 180°的过程中，导线受到的安培力( )
A．大小不变，方向不变 B.大小由最大减小到零再增至最大，方向时 刻改变 C．大小由最大减小到零再增至最大,方向不 变 D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由 垂直纸面向外变为垂直纸面向内
【答案】D
要点2 地磁场
• 地球本身是个巨大的磁体，它的南极和北 极位于地球的两端 . 但小磁针（指南针）并 不指向地球的正南和正北，而是略微偏离 一点 . 也就是说地球的地理南北极与地磁南 北极并不重合，小磁针指向与地球的正南 （正北）方向的偏差，称为磁偏角 . 一般地 说，小磁针（指南针）的指向与地理子午 线也不平行，即和地面不平行 , 小磁针的指 向与水平面相交的角度叫做磁倾角.
电磁炮没有圆形炮管，弹丸体积小、 重量轻，使其在飞行时的空气阻力很小， 因而电磁炮的发射稳定性好、初速度高、 射程远 . 由于电磁炮的发射过程全部由计算 机控制，弹头又装有激光制导或其他制导 装置，所以具有很高的射击精度.
从发射能量的成本来看，常规火炮的 发射药产生每兆能量要 10 美元，而电磁炮 只需0.1美元.而且电磁炮还可以省去火炮的 药筒和发射装置，故而重量轻、体积小、 结构简单，运输以及后勤保障等方面更为 安全可靠和方便.
1943年, 一位名叫袭萨的博士曾在美国 海军配合下，做过一次有趣的试验 . 他们在 百慕大三角区架起两台磁力发生机，输以 十几倍的磁力，看会出现什么情况 . 试验一 开始，怪事就出现了 . 船体周围立刻涌起绿 色的烟雾，船和人都消失了 . 试验结束后， 船上的人都受到了某种刺激，有些人经治 疗恢复正常，有的人却因此而精神失常。
高中物理人教版选修1-1课件：2.2 电流的磁场
目标导航 一 二
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
二、电流磁场的方向 1.直线电流磁场的磁感线是围绕导线的一些同心圆。直线电流 的磁场方向可以用安培定则来判断: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。 2.环形导线、螺线管通电时产生的磁场的磁感线的方向是:外部 从N极到S极,内部从S极到N极,每一条磁感线都是闭合的曲线。 3.环形电流的磁场方向的判断:用右手握住环形导线,让弯曲的四 指与环形电流的方向一致,拇指的指向就是环形导线中心附近的磁 场方向。 4.通电螺线管的磁场方向也可用安培定则来判断:右手握住螺线 管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向 就是螺线管内部磁感线的方向。
目标导航 一 二 三
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
三、几种典型的磁场 1.直线电流的磁场 直线电流的磁感线是在垂直于导线平面上的以导线上某点为圆 心的同心圆。其分布呈现“中心密边缘疏”的特征,从不同角度观察, 如图1、2、3所示。
目标导航 一 二 三
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
一、对奥斯特实验的理解 1.奥斯特的实验方法
(1)把水平导线沿南北方向放在小磁针的正上方,让电流分别由南 向北和由北向南通过。 (2)将水平导线移到小磁针的正下方,让电流再次由南向北和由北 向南通过。 2.观察到的现象 以上四种情况下小磁针均发生了偏转,但每次实验的两次偏转的 情况有所不同,小磁针稳定后的N极指向正好相反。