2012高考物理轮复习精品资料9.1 磁场 磁场对电流的作用(教学案)(学生版).doc

【2012考纲解读】 考纲内容 能力要求 考向定位 1．磁场、磁感应强度、磁感线 2．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 3．安培力、安培力的方向 4．匀强磁场中的安培力 1、理解磁感应强度的定义 2．理解磁感线的概念、基本性质以应用。 3．熟练掌握安培定则以及通电直导线和通电线圈周围磁场的方向的判断。 4．理解安培力并能运用左手定则判断安培力的方向。 考纲对磁场、磁感应强度、磁感线，通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，安培力、安培力的方向均只作Ⅰ级要求．对匀强磁场中的安培力则作了Ⅱ级要求，故必须熟练掌握匀强磁场中安培力受力的分析、方向的判断及大小的计算．相比而言，新课标考纲删除了①磁性材料，②分子电流假说，③磁电式电表的原理．增加了通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．对新增考点要引起注意． 【重要知识梳理】 一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场（奥斯特）。 安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。） ⑶变化的电场在周围空间产生磁场。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（（条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B ）。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/（(m）kg/（A(s2） 6.(m2=1V(s=1kg(m2/（A(s2）B=Φ/S，所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，有Φ=BSsinα。 二、安培力 （磁场对电流的作用力） 1.安培力方向的判定 ⑴用左手定则。 ⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。 ⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。 2.安培力大小的计算 F=BLIsinα（α为B、L间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°两种情况。 三、与地磁场有关的电磁现象综合问题 1.地磁场中安培力的讨论 2.地磁场中的电磁感应现象 3.如何测地磁场磁感应强度的大小和方向 地磁场的磁感线在北半球朝向偏北并倾斜指向地面，在南半球朝向偏北并倾斜指向天空，且磁倾角的大小随纬度的变化而变化.若测出地磁场磁感应强度的水平分量和竖直分量，即可测出磁感应强度的大小和方向. 【高频考点突破】 考点一 磁场 描述磁场的物理量 【例1】①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子 ③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 解析：答案：【例】：答案：【例】【例】：答案：B． A．垂直R，指向y轴负方向 B．垂直R，指向y轴正方向 C．垂直R，指向x轴正方向 D．垂直R，指向x轴负方向 解析：根据右手定则可判断出P在R处的磁感应强度方向斜向右下，Q在R点的磁感应强度方向斜向右上，合场强方向水平向右，如图11-1-5所示． 再用左手定则可判断R所受安培力方向竖直向下． 答案： A 【感悟提高】 最容易混淆的是左、右手的使用．必须记清楚，只有在分析受力时才使用左手，其它情况（判断磁场方向、感应电流方向）均使用右手。 考点四、安培力作用下的平衡问题 【例】的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（ ） A.，方向垂直斜面向下 B.，方向垂直斜面向上 C．，方向垂直斜面向下 D．，方向垂直斜面向上 解析：． 答案：Ｂ． 1．等效法：适用于环形电流和通电螺线管与磁体或电流之间的安培力及运动方向的判断．因环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，同样条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，从而转化为磁体与磁体之间或电流与电流之间的作用，进而判断其运动方向． 2．特殊位置法：适用于磁感线为曲线型的非匀强磁场中导体安培力方向及运动方向的判断．具体方法为：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置（如转过90°），再根据左手定则判断安培力方向，从而确定运动方向．例． 如图11-2-7所示，把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示的方向的电流时，线圈将怎样运动？：环形线圈可等效为一薄磁体处理，由安培定则可知，图中的环形线圈其左侧为S极，右端为N极，由磁体相互之间的作用可知两者彼此吸引，故线圈将向磁铁靠拢． 同理：也可视磁体为环形通电线圈，即把磁体等效为与线圈通有同向电流的线圈，而同向电流相互吸引，故两者彼此