解和简单运用为主,对带电粒子在磁场中运动要 一个趋势.
运用分析、推理综合能力.对空间图形、函数等
知识要求高,数学味浓.
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一、磁场、磁感应强度 1.磁场
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(1)基本特性:磁场对处于其中的①磁体、②电流和③运动的电荷有 磁场力的作用. (2)方向:小磁针的④N极所受磁场力的方向.
本单元是高考的热点,也是难点,在历年高
本单元内容包括磁场的基本性质
考中本单元是必考内容,同时本单元的知识点与 和安培力的应用、洛伦兹力和带
科技应用又联系紧密,在生产、生活中常有体现, 电粒子在磁场中的运动、带电粒子在
所以考题载体通常较新.由于安培力、洛伦兹力 复合场中的运动等内容.复习时应侧重
的方向与磁场、电流方向及电荷运动方向之间 对磁场、磁感应强度、磁感线、地磁
ppt第18单 元
主编
13·KA·物理-XKB-R-QG
第1讲 磁感应强度 安培力
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【考纲要求】
【考情总结】
【备考建议】Leabharlann 模块建构知识建构技能建构
1.磁场、磁感应强度、 磁感线Ⅰ 2.通电直导线和通电线 圈周围磁场的方向Ⅰ 3.安培力、安培力的方向Ⅰ 4.匀强磁场中的安培力 Ⅱ 5.洛伦兹力、洛伦兹力 的方向Ⅰ 6.洛伦兹力公式Ⅱ 7.带电粒子在匀强磁场 中的运动 Ⅱ 8.质谱仪和回旋加速器Ⅰ 说明:安培力的计算只 限于电流与磁感应强度 垂直的情形;洛伦兹力 的计算只限于速度与磁 场方向垂直的情形
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(2)应用安培定则判断直线电流的磁场方向和判断环形电流的磁场 方向时,四指、大拇指指向的意义正好相反.
三、安培力的大小和方向
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1.安培力的大小(如图所示)
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(1)如图所示的情况下:F= BILsin θ.
(2)磁场方向和电流方向垂直时:F= BIL. (3)磁场方向和电流方向平行时:F= 0. 注意:公式中的L为有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度.
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4.安培的分子电流假说
安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流— — 分子电流. 分子电流使每个物质微粒都成为微小的 磁体，它的 两侧相当于 两个磁极（如图所示）.
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二、磁感线及几种常见的磁场 1.磁感线
在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的 切线方向都跟这点的 磁感应强度的方向一致.
磁感线分布如图所示.
②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球 南极指向 北极,而竖直分 量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下. ③在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度 大小 相等且方向水平平行.
注意:(1)只有在同一个图中才能根据磁感线的疏密来判定磁场的强 弱.
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2.几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)
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(2)几种电流周围的磁场分布
直线电流的磁场 通电螺线管的磁 环形电流的磁场 场
特
无磁极、非匀强 与 条形磁铁的 环形电流的两侧
点
且距导线越远处 磁场相似,管内为 是N极和S极,且
磁场 越弱
匀强磁场且磁 离圆环中心越远,
场 最强,管外为 磁场 越弱
非匀强磁场
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安 培 定 则
立 体 图
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横 截 面 图
纵 截 面 图
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(3)匀强磁场:在磁场的某些区域内,磁感线为 等间距的平行线,如下 图所示.
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(4)地磁场 ①地磁场的N极在地球 地理南极附近,S极在地球 地理北极附近,
年的高考试卷,从考查的内容上来看,考查的热 的关系等知识进行分析综合,提高空间
点主要集中在带电粒子在电场和磁场中的运动, 象能力和运用数学知识解决物理问题
试题主要以复合场或组合场、叠加场方式命题, 的能力.预计2013年高考仍将以带电粒
涉及力学中平抛运动、匀速圆周运动的规律,运 子在有界磁场中运动的临界问题、在
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2.安培力的方向
(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都 与手掌在同一个平面内,让磁感线从 掌心进入,并使四指指向 电 流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 安 培力的方向.
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(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于 B和I决定的平面. 注意:安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面,但磁 感应强度B与电流I不一定垂直.B与I垂直时产生的安培力最大. 四、磁电式电流表
存在着较复杂的空间方位关系,要求考生具有较 场、安培力、洛伦兹力等
强的空间想象能力及物理过程和物理规律的综 基本概念的理解,熟练掌握对电流在磁
合分析能力,能够看懂有关的立体示意图,并会 场中、带电粒子在磁场中受
借助于几何图形进行物理、数学方面的分析推 力和运动进行分析,结合牛顿运动定律、
理,在复习过程中要引起足够的重视.分析近几 运动学知识、圆周运动问题及功和能
2.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场的⑤强弱和方向.
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F
(2)定义式:B=⑥ IL (通电导线垂直于磁场).
(3)方向:小磁针静止时⑦N极的指向.
3.磁通量
(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向⑧垂直的平面 面积S和B的乘积.
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(2)公式:Φ=⑨BS. (3)单位:1 Wb=⑩1 T·m2.
1.基本组成部分:磁铁和放在磁铁两极之间的 线圈.
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2.工作原理
3.优、缺点:优点是 灵敏度高,能测出很弱的电流;缺点是线圈的导 线很细,允许通过的电流很弱.
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用牛顿运动定律、动能定理或功能关系解决问 复合场中运动的受力和画偏转图分析
题.从考题的题型上看,主要是选择题和计算题, 为主.而以生产、科技中带电粒子运动
而计算题基本上以压轴题出现,而且分值较高. 问题为命题背景,突出由受力推知或由
从能力层级看,对磁场性质和安培力的考查以理 运动分析受力的建模方法,仍是命题的