選修3-1 磁場(chǎng)復(fù)習(xí)

1、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)q磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁場(chǎng)的產(chǎn)生v磁體周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)磁體周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)v電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)v安培分子電流假說(shuō)安培分子電流假說(shuō)q磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)的描述v定量描述：磁感應(yīng)強(qiáng)度定量描述：磁感應(yīng)強(qiáng)度ILFB v形象描述：磁感線形象描述：磁感線q幾種典型磁場(chǎng)幾種典型磁場(chǎng)的磁感線分布的磁感線分布v條形磁鐵條形磁鐵v蹄形磁鐵蹄形磁鐵v勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)v直線電流直線電流v環(huán)形電流環(huán)形電流v通電螺線管通電螺線管v地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)磁磁 場(chǎng)場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用大小大小I B ，F(xiàn)安安=0I B ，F(xiàn)安安=BIL方向：左手定則方向：左手定則電流表的工作原理電流表的工作原理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁

2、場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用大小大小vB，f洛洛=0vB， f洛洛=qvB方向：左手定則方向：左手定則帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌道半徑軌道半徑qBmvr 運(yùn)動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)周期qBmT2重要應(yīng)用重要應(yīng)用質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀回旋加速器回旋加速器第一課時(shí)第一課時(shí) 磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1、磁場(chǎng)的產(chǎn)生、磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁體的周?chē)嬖诖艌?chǎng)（與電場(chǎng)一樣是一種特殊物質(zhì)）磁體的周?chē)嬖诖艌?chǎng)（與電場(chǎng)一樣是一種特殊物質(zhì)）電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)?zāi)媳狈胖媚媳狈胖脤?dǎo)線通電后導(dǎo)線通電后發(fā)生偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流電流產(chǎn)生產(chǎn)生磁場(chǎng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生

3、荷產(chǎn)生磁場(chǎng)磁場(chǎng)2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁體、對(duì)放入其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用的作用同名磁極相互排斥同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引異名磁極相互吸引磁體磁體對(duì)電流對(duì)電流的作用的作用電流電流對(duì)電流對(duì)電流的作用的作用一、磁場(chǎng)的描述一、磁場(chǎng)的描述3、磁體間相互作用的本質(zhì)、磁體間相互作用的本質(zhì)磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體磁體磁體或電流磁體或電流磁體或電流磁體或電流4、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)安培分子安培分子電流假說(shuō)：電流假說(shuō)：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在一種環(huán)形電流在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小分子電

4、流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。解釋磁化、解釋磁化、消磁現(xiàn)象消磁現(xiàn)象不顯磁性不顯磁性顯磁性顯磁性磁化磁化消磁消磁總結(jié)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的總結(jié)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁場(chǎng)5、磁場(chǎng)的方向：、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定為小磁針規(guī)定為小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向?；驑O在磁場(chǎng)中的受力方向?；蛐〈裴橃o止時(shí)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向！極所指的方向！6、磁感線、磁感線用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的假想曲線用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的假想曲線 磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針磁感線

5、上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N N極在該點(diǎn)的受力方向或靜止時(shí)的指向極在該點(diǎn)的受力方向或靜止時(shí)的指向 磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 磁感線是封閉曲線（和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同）磁感線是封閉曲線（和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同） 幾種磁場(chǎng)的磁感線幾種磁場(chǎng)的磁感線條形磁鐵條形磁鐵蹄形磁鐵蹄形磁鐵通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線判斷方法：判斷方法：立體圖立體圖縱截面圖縱截面圖橫截面圖橫截面圖環(huán)形電流環(huán)形電流判斷方法：判斷方法：立體圖立體圖縱截面圖縱截面圖橫截面圖橫截面圖通電螺線管通電螺線管判斷方法判斷方法電流電流安培定則（二）安培定則（二）立體圖立體圖橫截面圖橫截面圖縱截面圖縱截面圖地

6、磁場(chǎng)地磁場(chǎng)7、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度 描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的物理量描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的物理量定義：在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟定義：在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值。電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值。表達(dá)式：表達(dá)式：ILFB 單位：特斯拉（單位：特斯拉（T）矢量：方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向矢量：方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向8、理解與鞏固、理解與鞏固電流磁場(chǎng)方向的判斷電流磁場(chǎng)方向的判斷在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針磁針N

7、極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知（極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知（ ）A一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針極靠近小磁針B一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針極靠近小磁針C可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過(guò)可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過(guò)D可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過(guò)可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過(guò) 二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力安培力方向：左手定則方向：左手定則磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向電流方向電流方向電流方向電流方向判斷

8、下列通電導(dǎo)線的受力方向判斷下列通電導(dǎo)線的受力方向 安培力方向安培力方向判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受力方向判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受力方向 大小大小F=BILBI如如BI則則F=0如如B與與I成任意角則把成任意角則把L投影投影到與到與B垂直和平行的方向上垂直和平行的方向上與與B垂垂直的為直的為有效有效L為為在磁場(chǎng)中在磁場(chǎng)中的的有效長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度F=BILsinB與與I的夾角的夾角2、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性判斷、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性判斷第二課時(shí)第二課時(shí) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛侖茲力一、洛侖茲力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

9、1、大?。?、大?。篎洛洛=qvB當(dāng)當(dāng)v B時(shí)，電荷不受洛侖茲力時(shí)，電荷不受洛侖茲力當(dāng)當(dāng)v B時(shí)，電荷所受洛侖茲力最大時(shí)，電荷所受洛侖茲力最大當(dāng)當(dāng)v與與B成成角時(shí)，角時(shí)，F(xiàn)洛洛=qvBsin2、方向：用左手定則判斷、方向：用左手定則判斷F洛洛+v注意：注意：四指的方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。四指的方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。3、特點(diǎn)：洛侖茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方、特點(diǎn)：洛侖茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方向，而不改變速度的大小，所以洛侖茲力不做功。向，而不改變速度的大小，所以洛侖茲力不做功。4、洛侖茲力與安培力的關(guān)系、洛侖茲力與安培

10、力的關(guān)系洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)，安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)，安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)2、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力洛侖茲力提供向心力rvmqvB2軌道半徑：軌道半徑：Bqmvr qBmT2周期：周期：與與v、r無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)二、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，做勻速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，做勻速直線運(yùn)動(dòng)圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定圓心的確定圓心的確定a、兩個(gè)速度方向垂直線的交點(diǎn)。、兩個(gè)速度方

11、向垂直線的交點(diǎn)。（常用在有界磁場(chǎng)的入射與出射（常用在有界磁場(chǎng)的入射與出射方向已知的情況下）方向已知的情況下）VOb、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中垂線的交點(diǎn)的中垂線的交點(diǎn)O半徑的確定半徑的確定應(yīng)用幾何知識(shí)來(lái)確定！應(yīng)用幾何知識(shí)來(lái)確定！運(yùn)動(dòng)時(shí)間：運(yùn)動(dòng)時(shí)間：Tt03604 4、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分類(lèi)解析、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分類(lèi)解析OBSVP圖1一、帶電粒子一、帶電粒子在半無(wú)界磁場(chǎng)在半無(wú)界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)MNO,LAO圖3P二、帶電粒子二、帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中在圓形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)BABdVV300O圖5三、帶電粒子在三、帶電粒子在長(zhǎng)足夠大的長(zhǎng)

12、方長(zhǎng)足夠大的長(zhǎng)方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)llr1OV+qV圖6四、帶電粒子在正方四、帶電粒子在正方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)三、三、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1 1、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱帶電粒子在、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般具有較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖景。這類(lèi)問(wèn)題本質(zhì)復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般具有較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖景。這類(lèi)問(wèn)題本質(zhì)上是一個(gè)力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)順應(yīng)力學(xué)問(wèn)題的研究思路和運(yùn)用力學(xué)的上是一個(gè)力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)順應(yīng)力學(xué)問(wèn)題的研究思路和運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律?；疽?guī)律。分析帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，主要是兩條線索：分析帶電粒子在電場(chǎng)、

13、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，主要是兩條線索：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。功能關(guān)系。根據(jù)場(chǎng)力及其它外力對(duì)帶電粒子做功引起的能功能關(guān)系。根據(jù)場(chǎng)力及其它外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，這條線索不但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)。因情況，這條線索不但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)。因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)。此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)。帶電體在復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變，往往出現(xiàn)臨帶電體在

14、復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變，往往出現(xiàn)臨界問(wèn)題，應(yīng)以題中界問(wèn)題，應(yīng)以題中“最大最大”、“最高最高”、“至少至少”等詞語(yǔ)為突等詞語(yǔ)為突破口，挖掘隱含條件，根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其它破口，挖掘隱含條件，根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其它方程聯(lián)立求解。方程聯(lián)立求解。帶電粒子帶電粒子在電場(chǎng)磁在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)動(dòng)帶 電 粒帶 電 粒子 在 電子 在 電場(chǎng) 中 的場(chǎng) 中 的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)：如用電場(chǎng)加速或減速粒子：如用電場(chǎng)加速或減速粒子帶 電 粒帶 電 粒子 在 磁子 在 磁場(chǎng) 中 的場(chǎng) 中 的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)（當(dāng)帶電粒子的速度與磁（當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)平行時(shí)）場(chǎng)平行

15、時(shí)）帶 電 粒帶 電 粒子 在 復(fù)子 在 復(fù)合 場(chǎng) 中合 場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)：直線運(yùn)動(dòng)：垂直運(yùn)動(dòng)方向的力必定平衡垂直運(yùn)動(dòng)方向的力必定平衡偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)：類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，一般分解成兩：類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，一般分解成兩 個(gè)分運(yùn)動(dòng)求解個(gè)分運(yùn)動(dòng)求解圓周運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)：以點(diǎn)電荷為圓心運(yùn)動(dòng)或受以點(diǎn)電荷為圓心運(yùn)動(dòng)或受裝置約束運(yùn)動(dòng)裝置約束運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)（當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)（當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)垂直時(shí)）垂直時(shí)）圓周運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)：重力與電場(chǎng)力一定平重力與電場(chǎng)力一定平衡，由洛倫茲力提供向心力衡，由洛倫茲力提供向心力一般的曲線運(yùn)動(dòng)一般的曲線運(yùn)動(dòng)回回旋旋加加速速器器疊加場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中只少有兩個(gè)同時(shí)出現(xiàn)在同一區(qū)域）疊加場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中只少有