【精品課件】高中物理第2章二電流的磁場(chǎng)課件新人教版選修1-1

二電流的磁場(chǎng)一、電流的磁效應(yīng)1．電流能夠產(chǎn)生______，這個(gè)現(xiàn)象叫做_____________．2．電流的磁效應(yīng)是丹麥物理學(xué)家______于1820年發(fā)現(xiàn)的．3．奧斯特的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到了________間的聯(lián)系，吸引著科學(xué)家們?nèi)ヌ剿骱脱芯?，電磁學(xué)的大門(mén)打開(kāi)了，隨著發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的問(wèn)世，人類進(jìn)入了“電氣化”時(shí)代．磁場(chǎng)電流的磁效應(yīng)奧斯特

電和磁

二、電流磁場(chǎng)的方向1．直線電流的磁場(chǎng)安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓______________所指的方向跟________的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是___________________，如圖2－2－1所示．圖2－2－1

伸直的大拇指

電流

磁感線的環(huán)繞方向

2．環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則：右手握住環(huán)形導(dǎo)線，讓彎曲的四指所指的方向跟________方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上_____________的方向，如圖2－2－2所示．圖2－2－2

電流的磁感線3．通電螺線管的磁場(chǎng)安培定則：右手握住螺線管，讓____________所指的方向跟電流的方向一致，________所指的方向就是____________磁感線的方向，如圖2－2－3所示．圖2－2－3

彎曲的四指溫馨提示先確認(rèn)何種電流，再利用安培定則確定磁場(chǎng)的方向．記清四指或拇指指向的含義．拇指螺線管內(nèi)部一、3種常用的電流的磁場(chǎng)的比較注：圖中“×”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，“·”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．二、安培定則的應(yīng)用技巧1．小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題的判定已知通電螺線管或通電直線導(dǎo)體上的電流方向，判定通電螺線管或通電直線導(dǎo)體周圍的小磁針如何轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題，可以按照下述思維程序進(jìn)行分析：(1)認(rèn)清小磁針?biāo)诘奈恢?，即弄清小磁針是在通電直線導(dǎo)體上方還是下方、左側(cè)還是右側(cè)，是在通電螺線管內(nèi)部還是外部．(2)根據(jù)已知的電流方向，利用安培定則判定小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向(即小磁針?biāo)谔幍拇鸥芯€方向)．(3)由于小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向與所在處的磁場(chǎng)方向相同，所以小磁針N極將沿著小于180°的角旋轉(zhuǎn)，直到N極的指向與所在處的磁場(chǎng)方向相同為止．在說(shuō)明小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，必須說(shuō)明是從什么方向觀察的．2．運(yùn)動(dòng)的帶電粒子的磁場(chǎng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)等效為電流，當(dāng)粒子帶負(fù)電時(shí)，電流的方向和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反，再根據(jù)安培定則判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子的磁場(chǎng)．如果帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可以把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流，再利用安培定則來(lái)確定產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向．【典例1】在圖2－2－4中，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針靜止時(shí)N極的指向或磁感線方向．請(qǐng)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向．電流磁場(chǎng)方向的判斷圖2－2－4

答案用安培定則來(lái)判斷，如下圖所示借題發(fā)揮應(yīng)用安培定則判斷電流或磁場(chǎng)方向的步驟是：(1)明確電流的類型．(2)確定已知電流(或電流磁場(chǎng))的方向．(3)利用安培定則確定電流磁場(chǎng)(或電流)的方向．【變式1】如圖2－2－5所示，水平直導(dǎo)線ab通有向右的電流I，置于導(dǎo)線正下方的小磁針S極將(

)A．向紙外偏轉(zhuǎn)B．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)C．在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°D．不動(dòng)【答案】A【解析】據(jù)安培定則可以確定，通電直導(dǎo)線在其下方產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力的作用下，小磁針N極向里，S極向外偏轉(zhuǎn)，A項(xiàng)正確．圖2－2－5

【典例2】如圖2－2－6所示，19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到，溫度差會(huì)引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假說(shuō)：地磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的．則該假說(shuō)中的電流方向是(

)安培定則的綜合應(yīng)用圖2－2－6

A．由西向東垂直經(jīng)地球球心的磁場(chǎng)方向B．由東向西垂直經(jīng)地球球心的磁場(chǎng)方向C．由南向北經(jīng)地球球心的磁場(chǎng)方向D．由赤道向兩極經(jīng)地球球心的磁場(chǎng)方向解析地球內(nèi)部磁場(chǎng)方向由北向南，由安培定則可判定電流方向．本題為信息遷移題，關(guān)鍵是抽象出模型．想象赤道為環(huán)形電流．如題圖，則從上往下看，由安培定則可知電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，即自東向西．答案B【變式2】(雙選)一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針上方，如圖2－2－7所示．若帶電粒子飛過(guò)小磁針上方的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則帶電粒子可能是(

)A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束【答案】AD【解析】離子束下方磁感線垂直紙面向里，由右手螺旋定則可知，位于小磁針上方直線電流方向向右.

圖2－2－7

1．如圖2－2－8所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時(shí)，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個(gè)區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的(

)A．區(qū)域Ⅰ

B．區(qū)域ⅡC．區(qū)域Ⅲ

D．區(qū)域Ⅳ電流磁場(chǎng)方向的判斷圖2－2－8

【答案】A【解析】由安培定則可知，I1電流在其上方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，I2電流在其右方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，故只有在區(qū)域Ⅰ，兩個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)才都向里．2．(多選)如圖2－2－9所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電磁鐵和物體ab相互吸引，則正確的說(shuō)法是(

)A．a(chǎn)b一定是磁鐵，且a端一定是N極B．a(chǎn)b一定是磁鐵，且a端一定是S極C．a(chǎn)b可能是磁鐵，且a端是S極D．a(chǎn)b可能是一塊鐵，而不是磁鐵【答案】CD【解析】S閉合時(shí)，螺線管就產(chǎn)生了磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則可知，其右邊是N極，若ab是磁鐵，則左邊是S極；ab也可能是一塊鐵．故C、D正確．圖2－2－9

安培定則的綜合應(yīng)用圖2－2－10

【答案】A【解析】把環(huán)形電流等效成小磁針，則左側(cè)小磁針S極對(duì)著右側(cè)小磁針N極，相互吸引，A