人教版高中物理选修3-1：第三章 磁场 复习课件
向沿y轴正方向，电场区域宽度l＝0.1m．现从坐 标为（－0.2m，－0.2m）的P点发射出质量m＝ 2.0×10－9kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电 粒＝子5.0，×沿10y3轴m/正s.重方力向不射计入。匀强磁场，速度大小v0
图 3－4
• （1）求该带电粒子射出电场时的位置坐标； • （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，－0.05m）
③
故电子要射出磁场，速率至少应为m1＋Becdos
。 θ
由③式可知，θ＝0°时，v0＝B2med最小，
由②式知此时半径最小，rmin＝d2，也可由轨迹分析得出上述结
论。
答案：（1）m1＋Becdos θ （2）B2med
• 反思领悟：解题关键是用放缩法画图找临界条件。
• 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域存在的某一空间。粒子
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103 m/s＝v0， 粒子射出电场时速度 v＝ 2v0。 由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径
r′＝0.05 2m， 由 qvB′＝mrv′2 ，解得 B′＝4T. 正方形区域最小面积 S＝(2r′)2，解得 S＝0.02m2.
• 在x轴方向上有： • mgsinθ＋Ff＝F安·cosθ， • 解得Ff＝－0.067N， • 负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反， • 即沿斜面向上。 • 答案：（1）0.5N 水平向右 （2）0.067N
沿斜面向上
1.洛伦兹力 （1）大小：带电粒子的速度与磁场平行时 F 洛＝0，速度与磁 场垂直时 F 洛＝qvB。 （2）方向：由左手定则判断。 （3）特点：对带电粒子永远不做功。 （4）作用：带电粒子在匀强磁场中（v⊥B）只受洛伦兹力作 用时，做匀速圆周运动。 半径：R＝mqBv，周期 T＝2qπBm（与半径、速率均无关）。
• 2.带电粒子在磁场中运动的临界问题 • 当某种物理现象变化为另一种物理现象，或物
体从一种状态变化为另一种状态，发生这种质 的飞跃的转折状态通常称临界状态，涉及临界 状态的物理问题叫临界问题，产生临界状态的 条件叫临界条件，临界问题能有效地考查多方 面的能力。 • 带电粒子在磁场中运动，往往出现临界问题， 这时应以题目中的“恰好”“最大”“最 高”“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件， 根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联 立求解。
经过该空间时可能受到的力有重力、静电力和
洛伦兹力。处理带电粒子（带电体）在复合场 中运动问题的方法：
• 1.正确分析带电粒子（带电体）的受力特征 • 带电粒子（带电体）在复合场中做什么运动，
取决于带电粒子（带电体）所受的合外力及其 初始速度。带电粒子（带电体）在磁场中所受 的洛伦兹力还会随速度的变化而变化，而洛伦 兹力的变化可能会引起带电粒子（带电体）所 受的其他力的变化，因此应把带电粒子（带电 体）的运动情况和受力情况结合起来分析，注 意分析带电粒子（带电体）的受力和运动的相 互关系，通过正确的受力分析和运动情况分析， 明确带电粒子（带电体）的运动过程和运动性 质，选择恰当的运动规律解决问题。
图 3－5
2．霍尔效应 如图 3－6 所示，高 h、宽为 d 的导体置于匀强磁场 B 中， 当电流通过导体时，在导体板的上表面 A 和下表面 A′之间产 生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称霍尔电压。
图 3－6
3.电磁流量计 图 3-7 是电磁流量计的示意图。在非磁性材料做成的圆管 道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域 时，液体中的带电微粒在洛伦兹力的作用下发生偏转，使管壁 与磁场和流速均垂直的两个侧面上产生电势差。测出管壁上的 ab 两点间的电势差 U，就可以知道管中液体的流量 Q——单位 时间内流过液体的体积(m3/s)。
(不计重力)
(不计重力)
运动轨迹
求解方法 处理
横向偏移 y 和偏转角 φ 要通 横向偏移 y 和偏转角 φ 要结
过类似平抛运动的规律求 合圆的几何关系通过圆周运
解
动的讨论求解
• 【例4】在如图3－4所示的平面直角坐标系中， 存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域，磁 感应强度B＝0.1T，方向垂直纸面向外，该磁场 区域的右边缘与坐标原点O相切。y轴右侧存在 电场强度大小为E＝1.0×104N/C的匀强电场，方
• （1）导体棒所受安培力的大小和方向； • （2）导体棒所受静摩擦力的大小和方向。
图 3－2
• 解析：解决此题的关键是分析导体棒的受力 情况，明确各力的方向和大小。
• （1）安培力F安＝ILB＝2×0.5×0.5N＝0.5N。 • 由左手定则可知安培力的方向水平向右。
• （2）建立如图坐标系，分解重力和安培力．在 x方轴向方沿向斜上面，向设下导。体棒受的静摩擦力大小为Ff，
ILBsinθ。
• 2.安培力的方向
• （1）安培力的方向由左手定则确定。
• （定的2）平F面安⊥，B但，L同和时B不F安一⊥定L垂，直即。F安垂直于B和L决
• 3.解决安培力问题的一般步骤
• （1）画出通电导线所在处的磁感线的方向。
• （2）用左手定则确定通电导线所受安培力的方 向。
• （3）根据初速度的方向结合牛顿定律确定导体 的运动情况。
图 3－3
• 解析：本题考查圆周运动的边界问题的求解 方中转法动。一当段入圆射弧速后率又v0很从小CD时一，侧电射子出会，在速磁率场越 大，轨道半径越大，当轨道的边界与EF相切 时，电子恰好不能从EF射出，如图所示，电 子恰好射出时，由几何知识可得：
r＋rcos θ＝d
①
又 r＝mBve0
②
由①②得 v0＝m1＋Becdos θ
解析：回路中电动势 E＝ PR＝200V，又Edq＝qvB，
所以 E＝Bdv。v＝BEd＝52×000.2m/s＝200m/s。
答案：200 m/s
• 2.灵活选用力学规律 • （1）当带电粒子（带电体）在复合场中做匀速
运动时，就根据平衡条件列方程求解。。 • （2）当带电粒子（带电体）在复合场中做匀速
圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平 衡条件列方程求解。 • （3）当带电粒子（带电体）在复合场中做非匀 变速曲线运动时，常选用动能定理或能量守恒 定律列方程求解。
【例 5】如图 3－8 所示为磁流体发电机示意图，其中两极 板间距 d＝20cm，磁场的磁感应强度 B＝5T，若接入额定功率 P＝100W 的灯泡，灯泡正常发光，其正常发光时的电阻 R＝400 Ω，不计发电机内阻，求：等离子体的流速为多大？
图 3－8
• 思路点拨：当小灯泡正常发光时，根据所提供 的参数，可求出灯泡两端的电压，因不考虑发 电机的内阻，该电压就等于发电机的电动势， 也等于两极板间的电压。然后对等离子体列受 力平衡方程即可求解。
• 4.注意的问题
• （1）通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的 角度有关，导线垂直于磁场方向的长度为有效长度。
• （2）在将三维立体图转化为平面图时注意画准力的 方向。
• 【例2】如图3－2所示，质量m＝0.1kg的导体棒 静止于倾角为30°的斜面上，导体棒长度L＝ 0.5m。通入垂直纸面向里的电流，电流大小I＝ 2A，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T，方向竖 直向上的匀强磁场中。求：（取g＝10m/s2）
第三章 磁场 复习课件
归纳提升
• 判定安培力作用下通电导体或通电线圈的运动 方向，首先应该画出通电导体所在处的磁感线 方向，然后根据左手定则确定导体所受安培力 的方向，再由导体的受力情况判定导体的运动 方向。
• 1.电流元分析法 • 把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一
小段就是一个电流元。先用左手定则判断出每 一小段电流元受到的安培力的方向，再判断整 段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运 动方向。 • 2.等效分析法 • 环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针 也可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多 个环形电流或条形磁铁。。
• 答案：（1）（0.1m，0.05m） （2）4T 0.02m2
• 洛伦兹力在现代科技中应用十分广泛，前面我 们已经学习的速度选择器、质谱仪、回旋加速 器等都是利用洛伦兹力，下面再列举几例。
• 1．磁流体发电机
• 如图3－5所示是磁流体发电机的原理图，其原理是由燃烧 室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速v喷入 偏转磁场B（发电通道）中，正负离子在洛伦兹力作用下 发生上、下偏转而积聚到A、C板上，产生电势差，从而 在两板间形成一个向下的电场．此后进入两板间的等离子 体将同时受静电力和洛伦兹力作用，当等离子体受静电力 与洛伦兹力平衡，即qE＝Bqv时，等离子体将匀速通过发 电通道，此时A、C板上积聚的电荷最多，两板间电势差 最大，闭合开关S，将A、C两板与负载R相连，就可对外 供电，这就是磁流体发电．AC两板间电势差的最大值U即 为该发电机的电动势，由qE＝Bqv及E＝U/d可得，电动势 为：U＝Bdv，其中d为AC两板间的距离。
• 答案：C
• 安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安 培力还可以做功，解题的基本思路和力学问题 一样，先取研究对象进行受力分析，然后根据 题中条件、牛顿定律等规律列式求解。
• 具体求解应从以下几个方面着手分析： • 1.安培力大小 • （1）当通电导体和磁场方向垂直时，F＝ILB。 • （2）当通电导体和磁场方向平行时，F＝0。 • （3）当通电导体和磁场方向的夹角为θ时，F＝
• 【例3】如图3－3所示，匀强磁 场的磁感应强度为B，宽度为d， 边界为CD和EF。一电子从CD 边强界磁外场侧，以入速射率 方向v0垂与直CD射边入界匀间 夹角为θ。已知电子的质量为m， 电荷量为e，为使电子能从磁场 的另一侧EF射出，求电子的速 率值，v0至v0少的多最大小？值若是多θ角少可？取任意
【例 1】如图 3－1 所示，两个完全相同的线圈套在同一水平光
图 3－4
• （1）求该带电粒子射出电场时的位置坐标； • （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，－0.05m）
③
故电子要射出磁场，速率至少应为m1＋Becdos
。 θ
由③式可知，θ＝0°时，v0＝B2med最小，
由②式知此时半径最小，rmin＝d2，也可由轨迹分析得出上述结
论。
答案：（1）m1＋Becdos θ （2）B2med
• 反思领悟：解题关键是用放缩法画图找临界条件。
• 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域存在的某一空间。粒子
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103 m/s＝v0， 粒子射出电场时速度 v＝ 2v0。 由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径
r′＝0.05 2m， 由 qvB′＝mrv′2 ，解得 B′＝4T. 正方形区域最小面积 S＝(2r′)2，解得 S＝0.02m2.
• 在x轴方向上有： • mgsinθ＋Ff＝F安·cosθ， • 解得Ff＝－0.067N， • 负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反， • 即沿斜面向上。 • 答案：（1）0.5N 水平向右 （2）0.067N
沿斜面向上
1.洛伦兹力 （1）大小：带电粒子的速度与磁场平行时 F 洛＝0，速度与磁 场垂直时 F 洛＝qvB。 （2）方向：由左手定则判断。 （3）特点：对带电粒子永远不做功。 （4）作用：带电粒子在匀强磁场中（v⊥B）只受洛伦兹力作 用时，做匀速圆周运动。 半径：R＝mqBv，周期 T＝2qπBm（与半径、速率均无关）。
• 2.带电粒子在磁场中运动的临界问题 • 当某种物理现象变化为另一种物理现象，或物
体从一种状态变化为另一种状态，发生这种质 的飞跃的转折状态通常称临界状态，涉及临界 状态的物理问题叫临界问题，产生临界状态的 条件叫临界条件，临界问题能有效地考查多方 面的能力。 • 带电粒子在磁场中运动，往往出现临界问题， 这时应以题目中的“恰好”“最大”“最 高”“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件， 根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联 立求解。
经过该空间时可能受到的力有重力、静电力和
洛伦兹力。处理带电粒子（带电体）在复合场 中运动问题的方法：
• 1.正确分析带电粒子（带电体）的受力特征 • 带电粒子（带电体）在复合场中做什么运动，
取决于带电粒子（带电体）所受的合外力及其 初始速度。带电粒子（带电体）在磁场中所受 的洛伦兹力还会随速度的变化而变化，而洛伦 兹力的变化可能会引起带电粒子（带电体）所 受的其他力的变化，因此应把带电粒子（带电 体）的运动情况和受力情况结合起来分析，注 意分析带电粒子（带电体）的受力和运动的相 互关系，通过正确的受力分析和运动情况分析， 明确带电粒子（带电体）的运动过程和运动性 质，选择恰当的运动规律解决问题。
图 3－5
2．霍尔效应 如图 3－6 所示，高 h、宽为 d 的导体置于匀强磁场 B 中， 当电流通过导体时，在导体板的上表面 A 和下表面 A′之间产 生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称霍尔电压。
图 3－6
3.电磁流量计 图 3-7 是电磁流量计的示意图。在非磁性材料做成的圆管 道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域 时，液体中的带电微粒在洛伦兹力的作用下发生偏转，使管壁 与磁场和流速均垂直的两个侧面上产生电势差。测出管壁上的 ab 两点间的电势差 U，就可以知道管中液体的流量 Q——单位 时间内流过液体的体积(m3/s)。
(不计重力)
(不计重力)
运动轨迹
求解方法 处理
横向偏移 y 和偏转角 φ 要通 横向偏移 y 和偏转角 φ 要结
过类似平抛运动的规律求 合圆的几何关系通过圆周运
解
动的讨论求解
• 【例4】在如图3－4所示的平面直角坐标系中， 存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域，磁 感应强度B＝0.1T，方向垂直纸面向外，该磁场 区域的右边缘与坐标原点O相切。y轴右侧存在 电场强度大小为E＝1.0×104N/C的匀强电场，方
• （1）导体棒所受安培力的大小和方向； • （2）导体棒所受静摩擦力的大小和方向。
图 3－2
• 解析：解决此题的关键是分析导体棒的受力 情况，明确各力的方向和大小。
• （1）安培力F安＝ILB＝2×0.5×0.5N＝0.5N。 • 由左手定则可知安培力的方向水平向右。
• （2）建立如图坐标系，分解重力和安培力．在 x方轴向方沿向斜上面，向设下导。体棒受的静摩擦力大小为Ff，
ILBsinθ。
• 2.安培力的方向
• （1）安培力的方向由左手定则确定。
• （定的2）平F面安⊥，B但，L同和时B不F安一⊥定L垂，直即。F安垂直于B和L决
• 3.解决安培力问题的一般步骤
• （1）画出通电导线所在处的磁感线的方向。
• （2）用左手定则确定通电导线所受安培力的方 向。
• （3）根据初速度的方向结合牛顿定律确定导体 的运动情况。
图 3－3
• 解析：本题考查圆周运动的边界问题的求解 方中转法动。一当段入圆射弧速后率又v0很从小CD时一，侧电射子出会，在速磁率场越 大，轨道半径越大，当轨道的边界与EF相切 时，电子恰好不能从EF射出，如图所示，电 子恰好射出时，由几何知识可得：
r＋rcos θ＝d
①
又 r＝mBve0
②
由①②得 v0＝m1＋Becdos θ
解析：回路中电动势 E＝ PR＝200V，又Edq＝qvB，
所以 E＝Bdv。v＝BEd＝52×000.2m/s＝200m/s。
答案：200 m/s
• 2.灵活选用力学规律 • （1）当带电粒子（带电体）在复合场中做匀速
运动时，就根据平衡条件列方程求解。。 • （2）当带电粒子（带电体）在复合场中做匀速
圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平 衡条件列方程求解。 • （3）当带电粒子（带电体）在复合场中做非匀 变速曲线运动时，常选用动能定理或能量守恒 定律列方程求解。
【例 5】如图 3－8 所示为磁流体发电机示意图，其中两极 板间距 d＝20cm，磁场的磁感应强度 B＝5T，若接入额定功率 P＝100W 的灯泡，灯泡正常发光，其正常发光时的电阻 R＝400 Ω，不计发电机内阻，求：等离子体的流速为多大？
图 3－8
• 思路点拨：当小灯泡正常发光时，根据所提供 的参数，可求出灯泡两端的电压，因不考虑发 电机的内阻，该电压就等于发电机的电动势， 也等于两极板间的电压。然后对等离子体列受 力平衡方程即可求解。
• 4.注意的问题
• （1）通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的 角度有关，导线垂直于磁场方向的长度为有效长度。
• （2）在将三维立体图转化为平面图时注意画准力的 方向。
• 【例2】如图3－2所示，质量m＝0.1kg的导体棒 静止于倾角为30°的斜面上，导体棒长度L＝ 0.5m。通入垂直纸面向里的电流，电流大小I＝ 2A，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T，方向竖 直向上的匀强磁场中。求：（取g＝10m/s2）
第三章 磁场 复习课件
归纳提升
• 判定安培力作用下通电导体或通电线圈的运动 方向，首先应该画出通电导体所在处的磁感线 方向，然后根据左手定则确定导体所受安培力 的方向，再由导体的受力情况判定导体的运动 方向。
• 1.电流元分析法 • 把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一
小段就是一个电流元。先用左手定则判断出每 一小段电流元受到的安培力的方向，再判断整 段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运 动方向。 • 2.等效分析法 • 环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针 也可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多 个环形电流或条形磁铁。。
• 答案：（1）（0.1m，0.05m） （2）4T 0.02m2
• 洛伦兹力在现代科技中应用十分广泛，前面我 们已经学习的速度选择器、质谱仪、回旋加速 器等都是利用洛伦兹力，下面再列举几例。
• 1．磁流体发电机
• 如图3－5所示是磁流体发电机的原理图，其原理是由燃烧 室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速v喷入 偏转磁场B（发电通道）中，正负离子在洛伦兹力作用下 发生上、下偏转而积聚到A、C板上，产生电势差，从而 在两板间形成一个向下的电场．此后进入两板间的等离子 体将同时受静电力和洛伦兹力作用，当等离子体受静电力 与洛伦兹力平衡，即qE＝Bqv时，等离子体将匀速通过发 电通道，此时A、C板上积聚的电荷最多，两板间电势差 最大，闭合开关S，将A、C两板与负载R相连，就可对外 供电，这就是磁流体发电．AC两板间电势差的最大值U即 为该发电机的电动势，由qE＝Bqv及E＝U/d可得，电动势 为：U＝Bdv，其中d为AC两板间的距离。
• 答案：C
• 安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安 培力还可以做功，解题的基本思路和力学问题 一样，先取研究对象进行受力分析，然后根据 题中条件、牛顿定律等规律列式求解。
• 具体求解应从以下几个方面着手分析： • 1.安培力大小 • （1）当通电导体和磁场方向垂直时，F＝ILB。 • （2）当通电导体和磁场方向平行时，F＝0。 • （3）当通电导体和磁场方向的夹角为θ时，F＝
• 【例3】如图3－3所示，匀强磁 场的磁感应强度为B，宽度为d， 边界为CD和EF。一电子从CD 边强界磁外场侧，以入速射率 方向v0垂与直CD射边入界匀间 夹角为θ。已知电子的质量为m， 电荷量为e，为使电子能从磁场 的另一侧EF射出，求电子的速 率值，v0至v0少的多最大小？值若是多θ角少可？取任意
【例 1】如图 3－1 所示，两个完全相同的线圈套在同一水平光
合集下载
人教版高中物理选修3-1 第3章《第三章 磁场》章末总结(课件) (共35张PPT)
【解析】从 b 向 a 看侧视图如图所示 （1）水平方向：Ff＝FAsinθ ① 竖直方向：FN＋FAcosθ＝mg ② 又 FA＝BIL＝B
E L③ R
联立①②③得：FN＝mg－
Ff
BLE sin R mgR EL
BLE cos ， R
（2）使 ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有 FA＝mg
mv0 2 Bq
得：v=2v0/7π
（3）则在每 4 周期刚结束时粒子第二次经过 x1 2r 1 的这一 点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。 故 xk 2r 1
(k 3)m0 v (k 1)r k 3 1 r 1 2 2 2 Bq
（式中 k
取 1、2、3……）
m v0 k 3m0 v 【答案】 （1） r1 ； （2）2v0/7π； （3） Bq 2 Bq
【典型例题】如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在 xoy 平面内，x 轴上下方 磁场均垂直 xoy 平面向里，x 轴上方的磁场的磁感应强度为 B，x 轴下方的磁场的 磁感应强度为 4B/3。现有一质量为 m，电量为-q 带负电粒子以速度 v0 从 坐标原点 O 沿 y 方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与 x 轴交于若干点。不计粒子的重 力。求： （1）粒子在 x 轴上方磁场做匀速圆周运动半径 r1 （2）如把 x 上方运动的半周与 x 下方运动的半周称为一周期的话，则每经过 一周期，在 x 轴上粒子右移的平 均速度。 （3）在与 x 轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。
Bmin
根据左手定则判定磁场方向水平向右
BLE cos BLE sin 【答案】 （1）FN＝mg－ ， Ff R R mgR （2） Bmin ，磁场方向水平向右 EL
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场3.3几种常见的磁场教学课件(16张PPT)
3. 每年的诺奖季，村上春树都会被预 测为热 门得主 ，曾几 何时， 连声称“喜欢的 日本作 家只有 村上春 树”的 石黑一 雄都已 获奖， 而村上 仍与诺 奖擦肩 而过。
4. 中国正在经历一场从“吃饱”向“ 吃好” 、“吃 健康” 的转变 ，在这 一历史 进程中 ，能否 保证公 众的食 品安全 ，取决 于政府 的执政 水平， 事关老 百姓的 切身利 益。
第三节 几种常见的磁场
一、磁感线
二、电流的磁场
磁感线和电场线有何异同点？
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交不同点Fra bibliotek磁感线
电场线
磁感线和电场线有何异同点？
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交
不同点
磁感线
电场线
描述场的强弱和方向
场的强弱
场的方向
否
闭合
不闭合
三、安培分子电流假说
8、横向立意：就是在思考问题的过程 中，思 维顺着 原材料 所告诉 读者的 指向去 考虑。 我们无 论做什 么事， 都不能 脱离实 际。这 种立意 的好处 是能紧 扣材料 的基本 倾向、 主要观 点，因 而不会 出现偏 题、走 题的现 象。
感谢观看，欢迎指导！
断，地球上总体应该是：（ ）A
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.不能确定
1. 一个情商较高的人，不仅能够妥善 管理自 己的情 绪，还 能够准 确地解 读他人 的情绪 表征， 诸如面 部表情 、肢体 语言等 ，进而 做出恰 当的反 映。
2. 肖邦的创作是如此博大精深，又是 如此有 意识地 自成一 体，因 此，可 以毫无 愧色地 说，他 的艺术 是世界 文化的 不容质 疑的组 成部分 。
人教版高中物理选修3-1第3章3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课件(共24张PPT)
在粒子物理学的研究中，可以 让粒子通过“云室”“气泡室”等 装置，显示它们的径迹。如果在云 室、气泡室中施加匀强磁场，可以 看到带电粒子运动的圆形径迹。粒 子的质量、速度带电多少不一样， 径迹的半径也不一样。
图3.6-3带电粒子在气泡室运动径 迹的照片。有的粒子运动过程中 能量降低，速度减小，径迹就呈 螺旋形
4.55 10 2 m
T 2πm qB
2 9.110 31
1.6 10 19 2 10 4
5.6875
10 7 s
课堂小结
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，
2、洛伦兹力不对带电粒子做功。 垂直无功
3、洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，所以沿着磁场方
1 mv2 qU 2
磁场的题目首先列：
v2 qvB m
r
1、不加磁场时观察电子束的径迹。
直线
2、给励磁线圈通电，在玻璃泡 中产生沿两线圏中心连线方向、由 纸内指向读者的磁场，观察电子束 的径迹。
圆周运动
3、保持出射电子的速度不变，改变磁感应 强度，观察电子束径迹的变化。
径迹的半径减少
4、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速 度，观察电子東径迹的变化。
r mv qB
T 2πr v
T 2πm qB
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速 率无关。
回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25～ 30MeV后，就很难再加速了。原因是按照狭义相对 论，粒子的质量随着速度的增加而增大，而质量的 变化会导致其回转周期的变化，从而破坏了与电场 变化周期的同步。
图3.6-6中，粒子每经过一次加速，它的轨道半径 就大一些，这样画对吗?
人教版高中物理选修3-1：第三章 3.3 几种常见的磁场 课件1
议展一、磁场的方向 磁感线
如何形象的描述磁场的 方向和强弱？
磁感线：在磁场中画出 一系列有方向的曲线，且使 曲线上每一点的切线方向表 示该点的磁场方向.
利用铁粉绘制磁感线
N
S
SN
磁感线上某点的 切线方向即是该 点的磁场方向.
磁感线的方向
磁体外 磁体內
N→S S→N
磁感线:磁体外部 从N到S，内部从S 到形成闭合曲线
展评
①直线电流磁场的分布规律
S
N
磁感线为以导线上的各
点为圆心的同心圆，且在跟
N
S 导线垂直的平面上.
安培定则:（右手螺旋定则）
安培定则：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。
直线电流的磁场：无磁 极，非匀强，距导线越 远处越弱。
出通电螺线管的绕线情况。
N N
练习2：根据图中所示，小磁针所指方向，画
出通电螺线管的绕线情况。
N N
练习3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放 置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、 f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相 吸引，你看应怎样连接？
甲
乙
a
bc
d
e
f
练习3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放 置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、 f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相 吸引，你看应怎样连接？
甲
乙
a
bc
d
e
f
练习3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放 置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、 f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相 吸引，你看应怎样连接？
人教版高中物理选修(3-1)第3章《磁场》ppt课件
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第三章 磁场
1 情景切入 2 知识导航 3 学法指导
情景切入
我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一 页．早在战国时期就有“慈石召铁”的记载，讲的是天然磁石 对铁块的吸引。指南针是我国古代的四大发明之一，对世界文 明有重大影响。
• 3．要分清左右手的用法。用左手判断安培力的方向， 洛伦兹力的方向，用右手判断电流方向，还要注意 研究正负粒子在磁场中运动的问题时，四个手指指 向的区别。
• 4．善于利用几何关系。带电粒子的圆周运动，关键 是确定圆周的圆心，再利用洛伦兹力提供向心力这 一条件，确定圆周运动的半径和周期，再进一步确 定运动时间、偏转角度等物理量。
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
• 本章难点：带电粒子在磁场中运动的基本规律以及 带电粒子在电场、磁场、导
• 1．本章的学习可以通过与前面学过的电场类比从而 更好地理解，例如磁场与电场类比，磁感应强度与 电场强度类比，磁感线与电场线类比，安培力、洛 伦兹力与电场力类比等。
• 2．要注意培养空间想象能力。磁感应强度、电流、 安培力和洛伦兹力分布在一个立体空间，在头脑中 对它们的方向构成的立体关系要清晰，层次分明， 并且还要根据需要转化为平面内的关系。
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。
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第三章 磁场
1 情景切入 2 知识导航 3 学法指导
情景切入
我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一 页．早在战国时期就有“慈石召铁”的记载，讲的是天然磁石 对铁块的吸引。指南针是我国古代的四大发明之一，对世界文 明有重大影响。
• 3．要分清左右手的用法。用左手判断安培力的方向， 洛伦兹力的方向，用右手判断电流方向，还要注意 研究正负粒子在磁场中运动的问题时，四个手指指 向的区别。
• 4．善于利用几何关系。带电粒子的圆周运动，关键 是确定圆周的圆心，再利用洛伦兹力提供向心力这 一条件，确定圆周运动的半径和周期，再进一步确 定运动时间、偏转角度等物理量。
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
• 本章难点：带电粒子在磁场中运动的基本规律以及 带电粒子在电场、磁场、导
• 1．本章的学习可以通过与前面学过的电场类比从而 更好地理解，例如磁场与电场类比，磁感应强度与 电场强度类比，磁感线与电场线类比，安培力、洛 伦兹力与电场力类比等。
• 2．要注意培养空间想象能力。磁感应强度、电流、 安培力和洛伦兹力分布在一个立体空间，在头脑中 对它们的方向构成的立体关系要清晰，层次分明， 并且还要根据需要转化为平面内的关系。
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。
人教版高中物理选修3-1 3.1磁现象_磁场(共12张PPT)
第三章 磁场
磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三：地球的磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓，投之于地，其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度，为什么？ 学习任务一：电流的磁效应 磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化，使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成，让谁深受启发，坚信电和磁应该也存在着联系？ 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。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体， 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。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。1820年7月21日，奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文，正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化，这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三：地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 （
奥斯特实验说明了 （
磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三：地球的磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓，投之于地，其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度，为什么？ 学习任务一：电流的磁效应 磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化，使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成，让谁深受启发，坚信电和磁应该也存在着联系？ 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。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体， 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。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。1820年7月21日，奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文，正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化，这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三：地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 （
奥斯特实验说明了 （
高中物理人教版选修3-1课件：第三章 1 磁现象和磁场
答案:BC
思悟升华 电场和磁场虽然都是场,但它们基本性质是不同的,更不是同一 种物质,可以通过其基本性质检验其是否存在。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/112021/3/11Thursday, March 11, 2021
1
磁现象和磁场
目标导航
学习 目标
重点 难点
1.知道磁性、磁极的概念,知道磁极间的相互作用规律。 2.了解电流的磁效应。了解电流磁效应的发现过程。 3.了解磁场的基本特性。了解地球的磁场。 4.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明 的影响。
重点:1.电流的磁效应。 2.磁场概念的形成及对磁场基本特性的理解。 难点:1.电流与磁场的联系及对磁场基本特性的理解。 2.地磁场的认识。
(2)磁极周围和通电导体周围都存在着磁场。
4.地球的磁场 (1)地球是一个大磁体:地球的地理两极与地磁两极并不重合,地 磁的北极位于地理的南极附近,地磁的南极位于地理的北极附近。 (2)地球的两极和地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向 南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角,简称磁偏角。磁偏角的数值 在地球上不同地点是不同的。 (3)宇宙中许多天体都有磁场,太阳表面的黑子、耀斑和太阳风 等活动都与太阳磁场有关。而火星上不像地球那样有一个全球性的 磁场,因此指南针不能在火星上工作。
。2021年3月11日星期四2021/3/112021/3/112021/3/11
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/112021/3/112021/3/113/11/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/112021/3/11March 11, 2021
高中物理选修3-1：第三章 磁场 复习 (共66张PPT)
二、 磁场对电流的作用 1.安培力的大小: F = BIL (B⊥IL )
说明: (1) L是导线的有效长度 (2) B一定是匀强磁场，一定是导线所在处 的磁感应强度值.
F
I B
2.安培力的方向——左手定则 注意来自F一定垂直I、B； I、B可以垂直可以 不垂直。
F
3. 安培力矩: B a 矩形线圈匝数为n，边长为l和L通有 恒定电流I，线圈平面与磁场成a角 安培力矩： F l M N 2BIL cosa NBILl cosa 2 当a = 0º , 即线圈平面∥ 磁感线时，力矩最大
答案：B应垂直于导轨平面 向上， B=mgsinα/(I1L)。 α I2=I1/cosα。
α
例. 如图所示，长度为l、质量为m的金属 杆，用两根长度均为 h 的金属轻杆接在水 平轴 OO' 上，构成框架，放入匀强磁场中， 磁感强度为B，方向竖直向上。当电键S闭 合一个短时间 t 再断开，短时间 t 内电流脉 冲 I0 通过框架，试确定框架偏离竖直平面 的最大偏角 (t 时间内框架偏移很小，可忽 略不计)。
解题规范
画侧视图、受力图 列出力学方程和电学方程 F 求解、解释答案。
N
mg sinq BIl cosq 0
mg
E I R1 r
发散：若有摩擦，使金属棒静止，R1的取值为多少？
如图，水平放置的光滑金属导轨M、N， 平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的 磁感应强度大小为B，方向与导轨平面夹角 为α，金属棒a、b的质量为m，放在导轨上 且与导轨垂直，电源电动势为E，定值电阻 为R，其余电阻不计，则当电键K闭合时， 棒a、b受到的安培力的大小为多少？方向怎 样？棒的加速度大小为多少？ B a
平衡、变速运动
人教版选修3-1第三章磁场章节复习(21张)-PPT优秀课件
人教版选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
例、 如图所示，通电直导线 ab 质量为 m，水平地放置在倾 角为 θ 的光滑导轨上，导轨宽度为 L ，通以图示方向的电流，电流 大小为 I，要求导线 ab静止在斜面上。
(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？ (2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？
例、一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一 初速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为 B，磁场宽度为L） ，要使此带电粒子穿过这个 磁场，则带电粒子的初速度应为多大？
人教版选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
当v与B成θ角时，F洛=qvBsinθ
2、方向：用左手定则判断
v
+
注意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。
3、特点：洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方 向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。
4、洛仑兹力与安培力的关系 洛仑兹力是安培力的微观本质，安培力是洛仑兹力的宏观表现
①圆心的确定 a、两个速度方向垂直线的交点。 （常用在有界磁场的入射与出射 方向已知的情况下）
V O
b、一个速度方向的垂直线和一条弦 的中垂线的交点
②半径的确定
应用几何知识来确定！
O
③运动时间：
t
3600
T
人教版选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版高中物理选修3-1：3.1磁现象和磁场课件(共35张PPT)
安培曾写道：“奥斯特先生……已经 永远把他的名字和一个新纪元联系在一起 了。”
F
F′
？
同 向 电 流 互 相 吸 引
反 向 电 流 互 相 排 斥 .
三、磁场 1、磁体或电流周围空间存在的一 种特殊物质。
F
F′
2、磁场的基本性质： 磁场对放入其中的磁体或通电 导体会产生磁力作用。
四、地磁场 1、地球是一个巨大的磁体。 2、地球周围空间存在的磁场叫地磁 场。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
• ☆教材分析 • 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节 课，从整个章节的知识安排来看，本节是此 章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础， 是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也 是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要 的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供 铺垫。
•
• •
• •
• ☆重点难点 • 电流的磁效应、磁场的定义与基本特征是 本节重点，也是难点
中国古代对磁的认识
中国古代四大发明之一 司南（指南针）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东汉王充
最初发现的磁体是被称为“天然磁石” 的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物 体.
磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。
注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
磁南极
地理 北极
地理 南极
磁北极
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
奥斯特早在读大学时 就深受康德哲学思想的影 响，认为各种自然力都来 自同一根源，可以相互转 化。