2012【优化方案】精品课件：教科物理选修1-1第2章本章优化总结

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本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
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知识网络构建
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专题归纳整合
通电导线或线圈在安培力作用下的运动分析
1．电流元分析法：把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．
2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁针．
3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向．
4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及其运动方向．
例1
如图2－1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．当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动
图2－1 图2－2
【精讲精析】　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2－2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．
法二：图中环形电流可等效为一个小磁针，如图2－3甲所示，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乙所示，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
图2－3
磁场与力学知识的综合　
磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合．磁、力综合题与纯力学题相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力的作用，解决问题的思维程序和方法与力学中相同．正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律作出判断，或列出方程求解．
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．
(2)洛伦兹力大小、方向与运动速度v有关，反过来洛伦兹力又影响运动状态，因此要用动态的观点分析受力和运动．
图2－4
例2
如图2－4所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上？
【思路点拨】　解题时先根据受力情况求出安培力，并进一步求出电流，
最后由闭合电路欧姆定律
求出电源电动势．
图2－5
【题后反思】　解决此问题的思路是受力分析，利用力的平衡求解．与原来求解平衡问题相比，物体多受了一个安培力，正确判断安培力的方向是关键．
电磁感应现象
例3
匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的单匝矩形线圈面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线从图示位置转过180°的过程中，所用时间为t，求这段时间内
矩形线圈产生感应电动势
的大小．
图2－6
【答案】　2BS/t
章末综合检测
本部分内容讲解结束
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