2017-2018学年物理粤教版选修3-1同步教学课件(19份)

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名称 2017-2018学年物理粤教版选修3-1同步教学课件(19份)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版
科目 物理
更新时间 2018-05-03 22:46:49

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课件25张PPT。第一章 电场
第一节 认识静电知识解惑知识点一 三种起电方式的比较尝试应用
1.玻璃棒和丝绸摩擦后,玻璃棒和丝绸分别带了电荷,这是因为(C)
A.丝绸中的电子转移到玻璃棒上
B.丝绸中的质子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒中的电子转移到丝绸上
D.玻璃棒中的原子转移到丝绸上
解析:丝绸和玻璃棒对电子的束缚、吸引能力不相同,摩擦过程中玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒带正电.知识点二 元电荷物质由中性的原子组成,原子由原子核和核外电子组成.原子核中的质子和核外电子带有等量异种电荷,质子的电荷量e=1.60×10-19 C,实验指出,任何带电体的电荷量都是e的整数倍.因此e被称为元电荷.尝试应用
2.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述不正确的是(A)
A.把质子或电子叫元电荷
B.1.60×10-19 C的电量叫元电荷
C.电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷
D.质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷解析:质子或电子是带电粒子,所带的电荷量叫元电荷,A错;物体带电是因为得失电子,所带电荷量均为电子的电荷量的整数倍,故把电子所带电荷量的多少叫元电荷,为1.60×10-19 C,质子的电荷量与电子电荷量相等,故BCD正确,故选A.知识点三 电荷守恒定律1.内容:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的代数和不变.
2.“中性”和“中和”的本质:A.电中性的物体是有电荷存在的,只是正、负电荷量的代数和为零,对外部不显电性;B.电荷的中和是指等量的异种电荷完全抵消的过程. 3.起电过程中电荷的变化:不论是哪种起电过程,都没有创造电荷,也没有消灭电荷,其本质是电荷发生了转移,即起电过程中电荷发生了转移,但总量守恒.典型问题精释题型一 摩擦起电的理解  (多选)关于摩擦起电,下列说法正确的是 (  )
A.用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体,因为摩擦使梳子带电
B.摩擦后梳子带电后头发就不带电了
C.摩擦带电产生了电荷,使自然界中的电荷数增加了
D.摩擦带电的本质是电荷发生了转移解析:摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上.物体失去电子带正电,得到电子带负电,并没有创造电荷.
答案:AD变 式
训 练 1.把一个带正电的金属球A跟同样的但不带电的金属球B相碰,碰后两球带等量的正电荷,这是因为(D)
A.A球的正电荷移到B球上
B.B球的正电荷移到A球上
C.A球的负电荷移到B球上
D.B球的负电荷移到A球上题型二 感应起电的理解 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是(  ) 解析:由于验电器原来不带电,当带电金属球靠近验电器时,验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,箔片上产生与带电金属球同号的电荷,故A、C、D项错误.
答案:B变 式
训 练 2.(多选)如下图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中能使两球带同种电荷的是(CD)
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒
D.先使乙球瞬时接地,再移走棒 解析:棒移近导体球,由于静电感应,甲球左端出现正电荷,乙球右端出现等量负电荷,把两球分开后,甲、乙两球带上了等量异种电荷,选项A错误.若先将棒移走,则两球不会有静电感应产生,所以甲、乙两球都不会带电,选项B错误.使棒与甲球接触,则两球会因接触带上负电荷,选项C正确.棒移近时,若使乙球瞬时接地,则大地为远端,甲球为近端,甲球带正电,乙球的负电荷会移向大地,再将棒移走时,由于甲、乙接触,甲球的正电荷会重新分布在甲、乙两球上,使甲、乙都带上了正电荷,D正确.题型三 电荷守恒定律 半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开.
(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量之比为________.
(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为________.【审题指导】
(1)若两小球带同种电荷,则相互接触后再分开,电荷量平分.
(2)若两小球带异种电荷,则相互接触后再分开,电荷先中和再平分.变 式
训 练 3.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电量QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?课件20张PPT。第一章 电场
第二节 探究静电力知识解惑知识点一 对点电荷的理解1.点电荷是理想化的物理模型.
点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.
2.带电体看成点电荷的条件.
(1)一个带电体能否被看成点电荷,要看它本身的线度是否比它们之间的距离小得多.即使是比较大的带电体,只要它们之间的距离足够大,也可以视为点电荷.(2)带电体的线度比相关的距离小多少时才能看成点电荷,还与问题所要求的精度有关.在测量精度要求的范围内,带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.尝试应用
1.下列哪些物体可以视为点电荷(C)
A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B.带电的球体一定能视为点电荷
C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D.带电的金属球一定不能视为点电荷
解析:带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看物体本身有多大,形状如何,也不是看它所带的电荷量有多少.故A、B、D错,C对.知识点二 库仑定律5.库仑定律和万有引力定律的比较.典型问题精释题型一 对点电荷的理解 关于点电荷的说法,正确的是(  )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体可看成点电荷
D.一切带电体都可以看成点电荷解析:本题考查点电荷这一理想模型.能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状.能否把一个带电体看做点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况而定.若它的体积和形状可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.
答案:C变 式
训 练 1.关于点电荷、元电荷,下列说法正确的是(A)
A.点电荷是一种理想化的物理模型
B.点电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍
C.点电荷所带电荷量一定很小
D.点电荷、元电荷是同一种物理模型解析:A.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,点是没有大小的,而实际物体总有大小,故点电荷是理想模型,故A正确;
B.元电荷是电量的最小值,是一个电量的单位,不管物体的大小能不能忽略,物体的带电量一定是元电荷的整数倍,故B错误;
C.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,物体能不能简化为点,不是看物体的绝对大小,而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计,故C错误;
D.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,元电荷是电量的最小值,故点电荷、元电荷、不是同一种物理模型,故D错误.题型二 库仑定律的应用变 式
训 练 课件37张PPT。第一章 电场
第三节 电场强度知识解惑知识点一 对电场的理解1.电场是一种特殊物质,场和实物是物质存在的两种不同形式.
2.电荷之间的相互作用是通过电场发生的.
3.电场看不见也摸不着,但可以通过一些实验表现其存在,如在电场中放入电荷,电场对电荷就有力的作用,这表明电场是真实存在的一种物质.尝试应用
1.下面关于电场的叙述不正确的是(B)
A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的
B.只有电荷发生相互作用时才产生电场
C.只要有电荷存在,其周围就存在电场
D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用
解析:带电体周围都会存在电场,只要有电荷存在,其周围就存在电场;电荷间的相互作用是通过电场发生的.故不正确的是B.知识点二 对电场强度的理解知识点三 真空中点电荷的场强的推导及公式的对比知识点四 电场线典型问题精释题型一 对电场强度的理解变 式
训 练 题型二 电场强度的叠加 如果场源电荷是多个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.变 式
训 练 题型三 对电场线的理解和应用变 式
训 练 题型四 电场力的应用变 式
训 练 课件30张PPT。第一章 电场
第四节 电势和电势差知识解惑知识点一 电势差知识点二 电场力做功与电势能的关系知识点三 电势知识点四 等势面1.等势面:电场中电势相等的点构成的面.
2.在同一等势面上的任意两点间移动电荷时电场力不做功.典型问题精释题型一 对电场力做功与电势及电势差关系的理解变 式
训 练 题型二 对电场线与等势面关系的理解变 式
训 练 课件21张PPT。第一章 电场
第五节 电场强度与电势差的关系知识解惑知识点一 对公式E=U/d的理解尝试应用知识点二 电场线与等势面的关系知识点三 几种常见的典型电场的等势面比较尝试应用典型问题精释题型一 对公式E=U/d的理解变 式
训 练 题型二 电场线与电势关系的理解变 式
训 练 课件28张PPT。第一章 电场
第六节 示波器的奥秘知识解惑知识点一 带电粒子的加速知识点二 带电粒子在电场中偏转知识点三 示波器探秘原理典型问题精释题型一 带电粒子在电场中加速变 式
训 练 题型二 带电粒子在电场中偏转变 式
训 练 题型三 理解带电粒子在示波管中的运动变 式
训 练 课件35张PPT。第一章 电场
第七节 了解电容器知识解惑知识点一 对电容器的充放电的理解1.电容器的充放电过程.知识点二 电容器和电容知识点三 平行板电容器的决定因素(2)电容器两类动态变化的分析比较.典型问题精释题型一 对电容和电容器的理解变 式
训 练 题型二 静电计的理解和应用变 式
训 练 题型三 平行板电容器的动态分析变 式
训 练 题型四 电容器与力学知识的综合变 式
训 练 课件12张PPT。第一章 电场
第八节 静电与新技术知识解惑知识点一 静电的应用——锁住黑烟 目前静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电分选、静电复印、激光打印、喷墨打印等.所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上.知识点二 防止静电的危害典型问题精释题型一 静电的应用题型二 静电的防止  (多选)下列措施中,哪些能将产生的静电尽快导走(  )
A.飞机轮子上的搭地线
B.印染车间保持湿度
C.复印图片
D.电工钳柄装有绝缘套
解析:A、B项是把静电导走,C项是利用静电,D项电工钳柄上套有绝缘手套,是为了绝缘防止电工触电.
答案:AB课件24张PPT。第二章 电路
第一节 探究决定导线电阻的因素知识解惑知识点一 用实验探究电阻定律知识点二 电阻定律和电阻率知识点三 电阻和电阻率1.电阻的决定式和定义式的区别.2.电阻率与电阻的区别.典型问题精释题型一 对电阻定律公式的理解和应用变 式
训 练 题型二 对电阻率的理解与应用变 式
训 练 课件27张PPT。第二章 电路
第二节 对电阻的进一步研究知识解惑知识点一 导体的伏安特性曲线尝试应用知识点二 串联电路和并联电路1.串、并联电路的特点.尝试应用典型问题精释题型一 伏安特性曲线、欧姆定律综合应用变 式
训 练 题型二 串并联电路的理解与应用变 式
训 练 题型三 用“伏安法”测量电阻3.电流表内接法与外接法对比分析.变 式
训 练 课件32张PPT。第二章 电路
第三节 研究闭合电路知识解惑知识点一 电动势知识点二 闭合电路的欧姆定律知识点三 路端电压与负载的关系知识点四 路端电压与电流的关系典型问题精释题型一 解决闭合电路的一般步骤变 式
训 练 题型二 路端电压U与总电流I的关系图线的理解与应用变 式
训 练 题型三 对电场线的理解和应用变 式
训 练 课件29张PPT。第二章 电路
第四节 认识多用电表(实验:多用电表的使用)知识解惑知识点一 电压表和电流表的改装知识点二 多用电表欧姆挡的原理与使用典型问题精释题型一 对电表的改装原理的理解与应用变 式
训 练 题型二 多用表的使用变 式
训 练 题型三 利用多用电表测量二极管变 式
训 练 课件30张PPT。第二章 电路
第五节 电功率知识解惑知识点一 电功、电功率知识点二 焦耳定律、热功率(3)纯电阻电路和非纯电阻电路.解析:非纯电阻电路中一定有电功大于电热.知识点三 闭合电路中的功率典型问题精释题型一 对电功、电功率的理解和应用变 式
训 练 题型二 纯电阻电路与非纯电阻电路的区别与应用 点评:在解决问题前,首先要弄清各公式的适用条件,不能乱套公式,部分电路的欧姆定律仅适用于纯电阻电路.变 式
训 练 题型三 电源的最大输出功率和效率变 式
训 练 课件25张PPT。第二章 电路
第六节 走进门电路
第七节 了解集成电路知识解惑知识点一 门电路 所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外.知识点二 几种常见逻辑电路 (1)“与”逻辑电路.(2)“与”门的逻辑符号.(3)“与”门的真值表. (1)“或”逻辑电路.(2)“或”门的逻辑符号.(3)“或”门的真值表. (1)“非”逻辑电路.(2)“非”门的逻辑符号.(3)“非”门的真值表.知识点三 集成电路答案:见上表典型问题精释题型 门电路的应用变 式
训 练 解析:由任何一个开关处于断开状态,发光二极管就发光报警可知该逻辑电路是“或”门电路.答案:见解析课件17张PPT。第一节 我们周围的磁现象知识解惑知识点一 无处不在的磁场1.现代生活里的磁及应用:电话、电视机、冰箱门的磁封条、电动机、发电机、电磁铁、磁悬浮列车、核磁共振仪等都要用到磁.
2.生物也有磁现象.
尝试应用
1.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B,则(D)
A.A、B一定互相吸引
B.A、B一定互相排斥
C.A、B之间有可能无磁场力作用
D.A、B可能互相吸引,也可能互相排斥
解析:小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒A可能有磁性,也可能没有磁性,铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性.若A无磁性,当A靠近B时,在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用.若A有磁性,则A、B两磁体都分别有北极和南极,当它们的同名磁极互相靠近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引.这说明不论A有无磁性,它们之间总有磁场力的作用,故只有D项正确.知识点二 地磁场1.指南针的应用证明地磁场的存在.
2.地磁体:地球是一个大磁体,地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近,地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近,但地磁极与地理极并不重合.
3.地磁场:地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫地磁场,地磁场很弱.
4.磁偏角:小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫磁偏角.5.虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大.因此,一般我们认为:
(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下.
(2)在赤道正上方,地磁场方向水平向北.
(3)在南半球,地磁场方向指向北上方;在北半球,地磁场方向指向北下方.2.(多选)下列说法正确的是(AB)
A.地球是一个巨大的磁体,其N极在地球南极附近,S极在地球北极附近
B.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下
C.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个夹角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的
D.在地球表面各点磁场强弱相同尝试应用
解析:地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,选项D不对.在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的.因此C不对.知识点三 磁性材料1.磁性:永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性.
2.磁极:磁体的各部分上磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极.
3.磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
4.磁性材料:像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做铁磁性物质,所谓磁性材料通常就是这一类物质.
磁性材料分为硬磁性材料与软磁性材料.按化学成分分为两大类:金属磁性材料和铁氧体.软磁性材料:磁化后容易去磁的物质叫软磁性材料.
硬磁性材料:磁化后不容易去磁的物质叫硬磁性材料.
5.应用.
(1)软磁性材料:适用于需要反复磁化的场合,常用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等.
(2)硬磁性材料:适用于制成永磁体(可用于扬声器、话筒等),并广泛用作磁记录材料(可用于录音磁带、银行卡、计算机硬盘等).尝试应用
3.实验表明:磁体能吸引一元硬币,对这种现象解释正确的是(D)
A.硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B.硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D.硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引
解析:一元硬币为钢芯镀镍,钢和镍都是磁性材料,放在磁体的磁场中能够被磁化获得磁性,因而能够被磁体吸引.典型问题精释题型一 磁现象的理解 例1 (多选)下列现象或器材中与磁有主要关系的是(  )
A.指南针 B.避雷针
C.信鸽传书 D.大雁南飞
解析:指南针与信鸽传书与磁场有关,避雷针利用静电的尖端放电现象,大雁南飞主要是受天气温度及季节的影响,故选AC.
答案:AC题型二 磁现象的应用例2  磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙中的星球,小到电子、质子等微观粒子几乎都会呈现出磁性.地球就是一个巨大的磁体,其表面附近的磁感应强度约为3×10-5~5×10-5 T,甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质如Fe3O4.研究表明:鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的.如果在鸽子的身上绑一块永磁体材料,且其附近的磁感应强度比地磁场更强,则(  )
A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向
C.鸽子会迷失方向 D.不能确定鸽子是否会迷失方向解析:由题意可知鸽子判别方向是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用,也就是利用分辨地磁场的变化来判断方向的,因此在鸽子的身上绑一块永磁体材料,影响了对地磁场的判断,因而会迷失方向,故选C.
答案:C题型三 磁性材料 例3 以下用途的物体应选用硬磁性材料还是软磁性材料?
(1)录音机磁头线圈的铁芯.
(2)录音、录像磁带上的磁粉.
(3)电脑用的磁盘.
(4)电铃上的电磁铁的铁芯解析:硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质,而软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,据此可作出下面的分析.
(1)中录音机磁头线圈的铁芯为软磁性材料;
(2)中录音、录像磁带上的磁粉为硬磁性材料;
(3)中电脑用的磁盘为硬磁性材料,不删除一般不会自动丢失;
(4)中电铃上的电磁铁的铁芯为软磁性材料
答案:见解析课件27张PPT。第二节 认识磁场知识解惑知识点一 电流的磁效应1.通电导体的周围有磁场,即电流的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转,磁场的方向跟电流的方向有关.这种现象叫做电流的磁效应.
2.奥斯特是世界上第一个通过实验发现了电现象和磁现象之间有联系的人.尝试应用
1.(多选)在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是(BC)
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.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方解析:考虑地磁场的作用,要想使磁针有明显转动,应使通电直导线南北放置.
点评:把导线沿南北方向放置在处于静止状态的小磁针的正上方.通电时指针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向.故B、C正确,A、D错误.知识点二 磁场、磁场的方向所有与磁现象有关的相互作用,都是通过磁场发生的,可与电荷间的相互作用相类比.
1.定义:磁体或电流周围存在着一种特殊物质,能够传递磁体与磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场.2.磁场的基本性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用.
3.磁场的产生:
(1)永磁体周围存在磁场.
(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应.
4.磁场的方向.
在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向规定为该点的磁场方向.
5.电流之间的相互作用:同向电流互相吸引;反向电流互相排斥.尝试应用
2.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是(B)
A.磁感线上每一点的切线方向
B.磁场N极到S极的方向
C.小磁针静止时北极所指的方向
D.小磁针北极受力的方向
解析:磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向,用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向.知识点三 磁感线1.定义:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致,这样的曲线就叫做磁感线.
2.几种常见磁体的磁场.3.对磁感线的认识与理解.
(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线.
(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁感线较密的地方磁场较强,磁感线较疏的地方磁场较弱.
(3)磁感线不能相交,也不能相切.
(4)没有画磁感线的地方,并不表示那里就没有磁场存在.通过磁场中的任意一点总能而且只能画出一条磁感线.
(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线. (6)在通电螺线管的外部,磁感线的方向是从北极出来,进入南极;在内部,磁感线的方向是从南极指向北极.
4.磁感线与电场线的比较.尝试应用
3.关于磁感线,以下说法正确的是(B)
A.磁感线是磁场中客观存在的一些有方向的曲线
B.磁感线都是封闭的曲线
C.磁感线总是从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极
D.磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时N极的指向,是通电导线在此处受力的方向
解析:磁感线是人们为了形象描绘磁场而引入的一种假想的线,选项A错误;描绘磁场的磁感线是封闭的曲线,选项B正确;磁感线没有起点,也没有终点,选项C错误;磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时N极的指向,但不是通电导线在此处受力的方向,选项D错误,本题的正确答案是B选项.知识点四 安培定律1.电流与其周围的磁场方向:遵守右手螺旋定则即安培定则.
2.电流之间的相互作用:同向电流互相吸引;反向电流互相排斥.
3.几种常见磁场的区别.(续上表)尝试应用
4.如右图所示,两根导线a、b中电流大小相同,方向相反,则离两导线等距离的P点,磁场方向是怎样的?
解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb,然后过P点分别作Pa、Pb的垂线,根据安培定则知这两条垂线PM、PN就是两导线中电流在P点产生的磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向垂直ab连线向上,如图乙所示,这也就是该处磁场的方向.
答案:见解析知识点五 安培分子电流假说1.安培分子电流假说的内容.
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,分子的两侧相当于两个磁极(见右图).
2.安培假说对有关磁现象的解释.
(1)磁化:在外磁场的作用下,各个分子电流的取向变得一致,对外显示出磁性.(2)退磁:在高温和强烈的撞击的情况下,各个分子电流的取向变得杂乱无章,分子电流的磁场相互抵消,对外显示出磁性.
(3)磁现象的电本质——磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的.尝试应用
5.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是(C)
A.分子电流消失
B.分子电流取向变得大致相同
C.分子电流取向变得杂乱
D.分子电流减弱解析:根据安培的分子电流假说,当分子电流取向变得大致相同时,对外显示磁性;当温度升高或者受到敲击时,分子运动加剧,分子电流变得紊乱无序,对外不显示磁性.
点评:安培的分子电流假说不仅解决了磁现象的电本质问题,同时对我们在生活生产中也很有指导作用,让我们知道了如何充磁、如何退磁.典型问题精释题型一 对磁场、磁感线的认识和理解例1 (2014·杨浦区一模)关于磁感线的概念,下列说法中正确的是(  )
A.磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线
B.磁感线总是从磁体的N极指向磁体的S极
C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致
D.两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交解析:A项,磁感线是磁场中假想的曲线,而磁场却是客观存在的且肉眼看不见,故A项错误;B项,磁感线从磁体外部的N极指向磁体的S极,而磁体内部是S极指向磁体的N极,故B项错误;C项,磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致,故C正确;D项,两个磁场叠加的区域,磁感线不可能相交,故D项错误.
答案:C?变式训练
1.通电直导线周围的磁场,其磁场线分布和方向用图中哪个图表示最合适(A)
解析:通电直导线周围磁场的磁场线是以导线每一点为圆心的一组同心圆,又由安培定则判断出来,电流向外,磁感线沿逆时针方向,故选A项.题型二 安培定则的应用 例2 (2014·江门模拟)如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(  )
A.N极竖直向上
B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左
D.N极沿轴线向右解析:带负电金属环,如图所示的旋转,则金属环的电流方向与旋转方向相反,再由右手螺旋定则可知磁极的方向:左端N极,右端S极.因此小磁针N极沿轴线向左,故C项正确,ABD错误.
答案:C?变式训练
2.一束电子流沿水平面自西向东运动, 在电子流的正上方一点P, 由于电子运动产生的磁场在P点的方向为(D)
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向南 D.水平向北
解析:电子流沿水平面自西向东运动,根据右手螺旋定则可知,电子流在P点产生的磁场的方向为水平向北,所以D正确,A、B、C错误.课件29张PPT。第三节 探究安培力知识解惑知识点一 安培力的方向1.安培力:磁场对电流的作用力.
2.决定安培力方向因素:电流方向和磁感应强度方向.(用左手定则判断)
3.左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向. (1)安培力方向的特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直B、I决定的平面.
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向仍垂直电流与磁场所决定的平面,所以仍可以用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线不再垂直穿过手心.尝试应用
1.如图所示,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(C)
解析:根据左手定则,A项中的安培力方向为向下,B项中的安培力为零,C项中的安培力方向向下,D项中的安培力方向垂直纸面向外,所以C项正确.知识点二 安培力大小注意:磁感应强度反映磁场本身的特征,其值决定于磁场.其值与放入的检验电流的电流大小、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系.
2.安培力大小计算.
(1)当B、I、L两两垂直时,F=BIL.
(2)若B与I(L)夹角为θ,则F=BILsin θ.当通电导线与磁场垂直时,导线所受安培力最大,Fmax=BIL,当通电导线与磁场平行时,导线所受的安培力最小,Fmin=0. (3)弯曲导线的有效长度L,等于两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端[如图(1)所示];任意形状的闭合线圈,其有效长度L=0,所以通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和一定为零[如图(2)所示].(4)公式的适用条件:匀强磁场.
3.匀强磁场.
在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域内的磁场叫匀强磁场.在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等距的直线.尝试应用
2.一根长0.2 m、通有2.0 A电流的通电直导线,放在磁感强度为0.50 T的匀强磁场中,受到安培力大小不可能是(D)
A.0 N   B.0.10 N   
C.0.20 N  D.0.40 N1.定义:磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.
2.定义式:Φ=BS.
注意:公式Φ=BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度,S是与磁场方向垂直的面积,因此可以理解为Φ=BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直,应把面积S投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积S⊥,代入到Φ=BS⊥中计算,应避免硬套公式Φ=BSsin θ或Φ=BScos θ.3.单位.
在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦.
符号:Wb,1 Wb=1 T·m2.
4.磁通密度:由Φ=BS得B=,B叫做磁通密度.
单位:Wb/m2,单位关系:1 T=1 Wb/m2=1 N/(A·m).
注意:(1)磁通量是标量,但有正、负;当磁感线从某一平面穿入时,若规定Φ为正值,则磁感线从另一面穿入时,Φ为负值.
(2)磁通量是表示穿过某平面的磁感线的条数的多少,在今后的应用中往往会根据穿过平面的净磁感线条数的多少来定性判断穿过该面的Φ的大小.尝试应用
3.如图所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是(C)
A.Φ1最大 B.Φ2最大
C.Φ3最大 D.Φ1=Φ2=Φ3
解析:从图中看出,线圈S3穿过的磁感线条数最多,所以磁通量最大.故A、B、D三项错误,C项正确.故选C.典型问题精释题型一 安培力方向的判断(1)用左手定则判断.若磁感应强度方向与电流方向不垂直,可将磁感应强度B分解为与电流垂直分量和平行分量.
(2)利用电流元分析法,要在合适的位置选取电流元.
 例1如图所示,通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如右图所示的电流时,通电直导线A受到水平向________的安培力作用,当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受的安培力方向水平向________.解析:利用安培定则先判定出B产生的磁场(磁感线)情况,再利用左手定则判定直导线A受到的安培力水平向右;当A、B中电流同时改变方向时,通电直导线A受到的安培力方向仍水平向右.分析方法同上,也可采用靠近部分电流“同向相吸,反向排斥”来判断,结果相同.
答案:右 右?变式训练
1.如图所示,分别标出了磁场方向和电流方向,试标出导线受力方向.
解析:由左手定则得:题型二 安培力方向的判定?变式训练
2.将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1 T.试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向.解析:由左手定则和安培力的计算公式得:
(1)因导线与磁感线平行,所以F=0 N.
(2)由左手定则知道:安培力方向垂直导线水平向右,大小F=BIL=1×0.1×0.2 N=0.02 N.
(3)安培力方向垂直导线斜向上,大小F=BIL=0.02 N.
答案:见解析题型三 磁感应强度B 磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量,是采用比值的方法来定义的,该公式是定义式而不是决定式,磁场中各处的B值是唯一确定的,与放入该点的检验电流的大小、方向等无关.实验表明:磁场力方向是与磁场方向垂直的.解析:根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受磁场力才最大,本题选项A未注明导线放置的方向,所以是错误的,若通电导线放置方向与电流平行时,也不受磁场力作用,所以选项B也是错误的,在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与放入该点的检验电流的大小、方向等无关,选项C正确,根据左手定则,磁场力方向与磁感应强度的方向垂直,选项D错误.
答案:C?变式训练
3.关于安培力、磁感应强度的有关说法,正确的是(D)
A.通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场
B.将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置,受安培力一定相同
C.磁感线指向磁感应强度减小的方向
D.以上说法都不正确解析:由F=BILsin θ,当I∥B时,F=0,此时通电导线不受磁场力,但导线处有磁场,故A错;如果I、L相同,放在同一匀强磁场中因放置角度不同,安培力也可能不同,故B错;在匀强磁场中沿磁感线方向磁感应强度不变,故C错,正确答案为D.题型四 磁通量的理解与应用当面积S和匀强磁场方向垂直时Φ=BS,不垂直应取垂直于磁场方向的有效面积,磁通量是有正负的,可以认为磁感线穿入时为正,穿出时为负.
 例4 如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直:
?变式训练
4.如右图所示,竖直通电直导线旁有一圆线圈,其平面与直导线在同一平面内.当圆线圈逐渐远离直导线时,穿过圆线圈平面的磁通量将(B)
A.不变 B.减少
C.增多 D.前三者均不正确课件19张PPT。第四节 安培力的应用知识解惑知识点一 电磁炮一安培力作用下的平动1.电磁炮如图所示.
2.原理:发射轨道处在很强的磁场中,当通过导轨的强大电流通过炮弹支架时,炮弹将受到很大的安培力而迅速加速,并以某一速度飞出.知识点二 直流电动机一在安培力作用下的转动1.基本结构.
如图所示为直流电动机模型图.它由定子和转子两部分组成:
①定子:主要部分是磁极
②转子:由电枢绕组(线圈)、换向器(两个铜半环)和转轴组成.
2.工作原理.
直流电动机是利用线圈在磁场中受力转动的原理制成的.它把电能转化为机械能.给矩形线圈通电后,线圈便在磁力矩作用下绕轴转动.
3.直流电动机的起动力矩大,容易调整,广泛应用在电车、电力机车、矿井提升机等起重设备中.知识点三 磁电式电流表1.电流表是测定电流强弱和方向的电学仪.
2.实验室经常使用的电流表是磁电式仪表,其构造是:在一个磁性很强的蹄形永久磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框,上面绕有线圈.它的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针.线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上.如图所示.3.蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀辐射分布的,不管通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行.如下图所示.4.磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而线圈中的电流越大,安培力产生的力矩也越大,线圈和指针偏转的角度也就越大.因此,根据指针偏转角度的大小,可以知道被测电流的强弱.
5.电流表的特点.
①表盘的刻度均匀,θ∝I.
②灵敏度高,但负载能力差.
③满偏电流Ig,内阻Rg反映了电流表的最主要特性.典型问题精释题型一 安培力作用下的平动 一 电磁炮例1 电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为________T,磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计).解析:这是一道力电综合题,考查安培力、动力学、瞬时功率的计算.
由运动学公式2as=v2,代入已知数值得:弹体运动的加速度a=1.8×105 m/s2,
根据牛顿第二定律知:BIL=ma,
可解得磁感应强度B=18 T,
磁场力的最大功率P=Fv=BILv=2.16×106 W.
答案:18 2.16×106?变式训练
1.(多选)从20世纪70年代开始,一些西方国家和军事大国纷纷进行电磁炮的研究和发展.2006年8月,中国军方在内蒙古炮兵靶场对超高速电磁炮进行了首次实验,实验获得圆满成功.电磁炮是一种新型的炮弹发射装置,根据磁场对电流会产生作用力的原理.如图所示,下列结论中正确的是(AB)
A.要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流
B.要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流
C.要想提高炮弹的发射速度,可适当减少磁感应强度
D.使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向亦将随之反向题型二 安培力作用下的转动一直流电动机 例2 如下图所示,电动机模型的矩形线圈长边的长为5 cm,共20匝,通入1 A电流,磁场的磁感应强度是0.5 T(当作匀强磁场考虑),线圈长边一侧受到的最大安培力是多少?如果通入2 A的电流呢?解析: 通入1 A电流时,线圈长边一侧受到的最大安培力:
F1=nI1lB=20×1×0.05×0.5 N=0.5 N,
通入2 A电流时,受到的最大安培力:
F2=nI2lB=20×2×0.05×0.5 N=1 N.
答案:0.5 N 1 N?变式训练
2.为了保证直流电动机朝一个方向转动,能自动完成这一任务的是(D)
A.继电器     B.电刷
C.变阻器 D.换向器题型三 磁电式电流表例3 如下图甲所示是磁电式电流表的结构图,下图乙是磁极间的磁场分布图,以下选项中正确的是(  )①指针稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的
②通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转的角度也越大
③在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场
④在线圈转动的范围内,线圈所受磁力矩与电流有关,而与所处位置无关
A.①②  B.③④  C.①②④  D.①②③④解析:辐射状磁场保证了线圈转动到任何位置,其转动力矩都不受B和转动角度的影响,而只与电流强度有关.当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时,线圈停止转动,即两力矩大小相等、方向相反,故①正确,磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,不管线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,均匀辐向分布的磁场特点是大小相等、方向不同,故③错误,④正确.电流越大,电流表指针偏转的角度也越大,故②正确.故C正确.
答案:C?变式训练
3.(多选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场.下列说法中正确的是(AD)
A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向不同
B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不同
C.使线圈平面始终与磁感线垂直
D.线圈所处位置的磁感应强度大小都相等课件42张PPT。第五节  研究洛伦兹力
第六节 洛伦兹力与现代技术知识解惑知识点一 洛伦兹力的方向1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力.
2.阴极射线:在阴极射线管中,从阴极发射出来的电子束称为阴极射线.
3.洛伦兹力的方向:由左手定则确定——伸出左手,拇指和四指垂直且在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向),则大拇指指示的就是运动电荷受力的方向.
4.决定洛伦兹力方向的因素有三个,电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向.判断负电荷在磁场中运动受到的洛伦兹力的方向时,四指要指向负电荷的相反方向,也就是电流的方向.尝试应用
1.试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.解析:根据左手定则得:甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上,乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下,丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者,丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里.
答案:见解析知识点二 洛伦兹力的大小3.洛伦兹力与安培力的关系.
(1)区别:
①洛伦兹力是指单个带电粒子所受的磁场力,而安培力是指通电直导线所受的磁场力.
②洛伦兹力永远不做功,而安培力可以做功.
(2)联系:
①安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观解释.洛伦兹力和安培力在本质上都是运动电荷在磁场中所受的磁场力.
②大小关系:F安=Nf(N是导体中定向运动的电荷数).
③方向关系:洛伦兹力与安培力的方向一致,均可用左手定则进行判断.4.洛伦兹力与电场力的比较.知识点三 带电离子在磁场中的运动尝试应用
3.有三束粒子,分别是质子p(H)、氚核(H)和α粒子(He)粒子束,如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里),下图的四个图中,能正确表示出这三束粒子的运动轨迹的是(C)典型问题精释题型一 判断离子在磁场中的方向 一左手定则例1 (多选)如图所示,一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹往下偏,则(  )
A.导线中的电流从A流向B
B.导线中的电流从B流向A
C.若要使电子束的径迹向上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现
D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关?变式训练
1.(多选)运动电荷进入磁场后(无其他场),可能做(AB)
A.匀速圆周运动     B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动     D.平抛运动
解析:电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向时刻与速度方向垂直,则运动电荷做匀速圆周运动或螺旋圆周运动,则A正确;当电荷的速度方向与磁场方向平行时,电荷不受力的作用,保持原来的运动状态做匀速直线运动,B正确.题型二 带电离子在磁场中仅受洛伦兹力做匀
速圆周运动相关物理量的计算题型三 带电粒子在磁场中做圆周运动规律的分析1.圆心的确定.
如何确定圆心是解决问题的前提,也是解题的关键.首先,应有一个最基本的思路:即圆心一定在与速度方向垂直的直线上.圆心位置的确定通常有两种方法:
(1)已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心[如图(1)所示,图中P为入射点,M为出射点].(2)已知入射方向和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心[如图(2)所示,P为入射点,M为出射点].例3 沿水平方向放置的平行金属板的间距为d,两板之间是磁感应强度为B的匀强磁场,如图所示,一束在高温下电离的气体(等离子体),以v射入磁场区,在两板上会聚集电荷出现电势差,求:
(1)M、N两板各聚集何种电荷?
(2)M、N两板间电势差可达多大??变式训练
3.如右图所示,长为L、间距为d的平行金属板间,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板不带电,现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),从左侧两极板的中心处以不同速率v水平射入,欲使粒子不打在板上,求粒子速率v应满足什么条件?题型四 质谱仪原理和应用(1)构造:如图由离子源、加速电场、偏转电场和照相底片等构成.例4 如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述不正确的是(  )
题型五 回旋加速器原理与应用(1)构造:如图所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源.处于匀强磁场中.?变式训练
5.(多选)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙.下列说法正确的是(AD)
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量解析:离子应从加速器的中心进入加速器,磁场使离子偏转,电场使离子加速,故选A、D.