【志鸿优化设计】2014-2015高中物理 第二章 磁场章末整合课件 新人教版选修1-1
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磁场一章知识整合页数:5
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高中物理第三章磁场本章整合课件新人教版选修31页数:26
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【志鸿优化设计】2014年高中数学 第二章 章末整合提升课件 新人教A版选修2-3
知识网络构建
离散型随机变量:所有取值可以一一列出的随机变量. 离散型随机变量的分布列:一般地,若离散型随机变量������可能取的不同值为������1 ,������2 ,…,������������ ,…,������������ , ������取每一个值������������ (i = 1,2,…,n)的概率 P(X = ������������ ) = ������������ ,则表格 离散型随机变 量及其分布列 离散型随机变量分布列的性质 称为离散型随机变量������的概率分布列,简称为������的分布列,有时为了简单起见,也用等式������(������ = ������������ ) = ������������ , ������ = 1,2,…,������表示������的分布列. ������������ ≥ 0,i = 1,2,…,n;
故 ξ 的分布列为
ξ P 0 1 27 1 2 9 2 4 9 3 8 27
知识网络建构
专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
专题三、均值与方差的求法
离散型随机变量的期望与方差试题,主要考查观察问题、分析问题 和解决问题的实际综合应用能力以及学生收集、处理信息的能力.主要 题型: (1)离散型随机变量分布列的判断; (2)求离散型随机变量的分布列、期望与方差; (3)根据离散型随机变量的分布列、期望与方差的性质求参数.
知识网络建构
专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
������
离散型随机
������������ E X 2 ������������ . 方差的计算公式:������(������) = ������∑ =1( - ( )) 2 方差的性质:������(������������ + ������) = ������ D(X).
离散型随机变量:所有取值可以一一列出的随机变量. 离散型随机变量的分布列:一般地,若离散型随机变量������可能取的不同值为������1 ,������2 ,…,������������ ,…,������������ , ������取每一个值������������ (i = 1,2,…,n)的概率 P(X = ������������ ) = ������������ ,则表格 离散型随机变 量及其分布列 离散型随机变量分布列的性质 称为离散型随机变量������的概率分布列,简称为������的分布列,有时为了简单起见,也用等式������(������ = ������������ ) = ������������ , ������ = 1,2,…,������表示������的分布列. ������������ ≥ 0,i = 1,2,…,n;
故 ξ 的分布列为
ξ P 0 1 27 1 2 9 2 4 9 3 8 27
知识网络建构
专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
专题三、均值与方差的求法
离散型随机变量的期望与方差试题,主要考查观察问题、分析问题 和解决问题的实际综合应用能力以及学生收集、处理信息的能力.主要 题型: (1)离散型随机变量分布列的判断; (2)求离散型随机变量的分布列、期望与方差; (3)根据离散型随机变量的分布列、期望与方差的性质求参数.
知识网络建构
专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
������
离散型随机
������������ E X 2 ������������ . 方差的计算公式:������(������) = ������∑ =1( - ( )) 2 方差的性质:������(������������ + ������) = ������ D(X).
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 本章整合
反,随着速度增大,感应电动势增大,回路中的总电动势减小,回路中的电流
减小,金属杆受到的安培力减小,金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,最
后匀速运动;金属杆速度最大时,产生的感应电动势大小为E,则有E=BLvm,
解得金属杆的最大速度为 vm=,故 A 错误;从开始运动到速度最大的过程中,
以向右为正方向,对金属杆根据动量定理,有 BLΔt=mvm-0,又 q=Δt,联立解得
据法拉第电磁感应定律求出电流,由焦耳定律计算热量
专项提升
电磁感应现象中的单棒和双棒模型
角度1三类常见的单棒模型
基本思路
模型
规律
B 2 l2 v
F
(1)力学关系:FA=BIl=
,a=
R+r
m
阻尼式
(导轨光
滑)
=
B 2 l2 v
m(R+r)
1
(2)能量关系: v0 2 -0=Q
2
Φ
(3)动量、电荷量关系:-BIl·Δt=0-mv0,q=n
q=t=+,故
程中电路中产生的焦耳热为 Q=mgxsin
电阻 R 产生的焦耳热为
+
=
B 正确;由能量守恒定律得在此过
1
α-2 m 2 =mgxsin
3 2 (+)2 sin2
α-
sin
3 2 (+)sin2
QR=+Q= + −
,故
4 4
2
面上,ab边、cd边与磁场边界平行。t=0时,金属框ab边刚好跨过区域Ⅰ的
左边界以速度v向右运动。在τ时刻,ab边运动到距区域Ⅰ的左边界
ℎ
2
减小,金属杆受到的安培力减小,金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,最
后匀速运动;金属杆速度最大时,产生的感应电动势大小为E,则有E=BLvm,
解得金属杆的最大速度为 vm=,故 A 错误;从开始运动到速度最大的过程中,
以向右为正方向,对金属杆根据动量定理,有 BLΔt=mvm-0,又 q=Δt,联立解得
据法拉第电磁感应定律求出电流,由焦耳定律计算热量
专项提升
电磁感应现象中的单棒和双棒模型
角度1三类常见的单棒模型
基本思路
模型
规律
B 2 l2 v
F
(1)力学关系:FA=BIl=
,a=
R+r
m
阻尼式
(导轨光
滑)
=
B 2 l2 v
m(R+r)
1
(2)能量关系: v0 2 -0=Q
2
Φ
(3)动量、电荷量关系:-BIl·Δt=0-mv0,q=n
q=t=+,故
程中电路中产生的焦耳热为 Q=mgxsin
电阻 R 产生的焦耳热为
+
=
B 正确;由能量守恒定律得在此过
1
α-2 m 2 =mgxsin
3 2 (+)2 sin2
α-
sin
3 2 (+)sin2
QR=+Q= + −
,故
4 4
2
面上,ab边、cd边与磁场边界平行。t=0时,金属框ab边刚好跨过区域Ⅰ的
左边界以速度v向右运动。在τ时刻,ab边运动到距区域Ⅰ的左边界
ℎ
2
高中物理第二章电流与磁场优化总结课件教科选修11教科高中选修11物理课件
12/10/2021
第六页，共十九页。
法二：题图中环形电流可等效为一个小磁针，如图甲所示， 所以磁铁和线圈相互吸引，线圈将向磁铁运动．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
判定方法：左手定则
磁 作场 用对 力通 （电 安导 培线 力的 ）方大向小推 和 F情论 I＝况所：B.决当I安L定B适培∥的用力L平于时总面B，垂⊥F直L＝的于0B
方向判 推定 论方 ：法 洛： 伦左 兹手 力定 总则 垂直于 磁场对运动电荷的 B、v决定的平面
作用力（洛伦兹力）
第二章 电流(diànliú)与磁场
本章优化总结
1ห้องสมุดไป่ตู้/10/2021
第一页，共十九页。
电流与磁场
12/10/2021
电 磁流 效的 应安奥培斯定特则发现 环 通 直的 形 电 线重 电 螺 电大 流 线 流意 的 管 的义 磁 的 磁场 磁 场场
磁场的描述磁 磁感 感应 线强 —— 度磁通量
错误；若磁场 B 值、电流 I 值均不改变，只改变电流的方向
时，根据 tan θ＝mg/BI 可知，θ 角大小不变；但导体棒受到
水平方向的安培力方向将反向，则导体棒向另一侧偏转，故
B 选项正确． [答案] B
12/10/2021
第十二页，共十九页。
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．
第四页，共十九页。
如图所示，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．线圈 内通入如图所示方向的电流后，线圈如何运动 ?
高中物理 第二章 磁场章末总结学案 新人教版选修11
【步步高学案导学设计】2014-2015学年高中物理第二章磁场章末总结学案新人教版选修1-1注图中“×”表示方向垂直纸面向里，“·”表示方向垂直纸面向外．例1在图1中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图1答案用安培定则来判断，如下图所示二、安培力作用下的平衡问题1．解决通电导体在磁场中受重力、弹力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡问题，关键是受力分析．2．由于安培力F的方向、电流I的方向、磁感应强度B的方向三者之间涉及三维空间，所以在分析和计算安培力的大小时，要善于把立体图形改画成平面图形，以便受力分析．3．画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)也是画好受力分析图的关键．例2如图2所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L、质量为m、通有电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向为()图2A ．B ＝mgsin α/IL ，方向垂直斜面向下 B ．B ＝mgsin α/IL ，方向垂直斜面向上C ．B ＝mgsin α/IL ，方向竖直向下D ．B ＝mgsin α/IL ，方向水平向右解析 根据电流方向和所给磁场方向的关系可以确定通电导线所受安培力F 分别如图所示，又因为导线还受重力和支持力，根据力的平衡条件知只有①③两种情况是可能的，其中①中F ＝mgsin α，B ＝mgsin α/IL ，③中B ＝mgILtan α，故A 正确．答案 A三、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动对于带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动一类问题的解题思路分为以下几个步骤： 1．定偏向：利用左手定则． 2．定圆心(1)若已知粒子运动轨迹上两点及对应速度方向，作这两点速度的垂线，交点即为圆心． (2)若已知粒子运动轨迹上两点及其中一点对应速度方向，作该点速度方向的垂线及两点连线的垂直平分线，交点即圆心．(3)若已知粒子通过某一位置的速度方向和轨道半径R ，则速度垂线上距该位置距离为R 的点即为圆心．(4)若已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向(不一定在磁场中)，则入射方向的垂线与两速度(或反向延长线)夹角的角平分线的交点即为圆心．(多用于求有界磁场区域) 3．定半径(1)若已知m 、v 、q 、B ，则根据R ＝mvBq，求R.(2)若题目中要求的物理量为m 、v 、q 、B 中某一个，则先根据几何关系求R ，再根据qvB ＝m v2R 求未知量．(其中几何关系中若存在直角三角形，常用三角函数或勾股定理)4．定时间首先确定圆周运动转过的圆心角α，再根据t ＝α2πT 求解(确定圆心角常用：弦切角等于所夹弧对应圆心角的一半；速度偏转角等于圆周运动转过的圆心角)．例3如图4所示，两块长度均为5d的金属板，相距d平行放置．下板接地，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场．一束宽为d的电子束从两板左侧垂直磁场方向射入两板间．设电子的质量为m，电荷量为e，入射速度为v0.要使电子不会从两板间射出，求匀强磁场的磁感应强度B满足的条件．图4解析 粒子不从两侧飞出，即不从射入的一侧飞出，也不从另一侧飞出，这是两个边界条件或者说是两个临界条件．如图所示，不从左侧飞出，则电子做圆周运动的最小半径R2＝d2；不从另一侧飞出，设电子做圆周运动的最大半径为R1.欲使电子不飞出极板，电子运动的半径R 应满足的关系式为R2＜R ＜R1. 由几何知识得R 21＝(R1－d)2＋(5d)2 解得R1＝13d.又因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，半径R ＝mvqB. 将以上R2、R1代入R2＜R ＜R1， 可得B 满足的条件是mv013ed ＜B ＜2mv0ed .答案mv013ed ＜B ＜2mv0ed1．下列说法中正确的是()A．电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B．一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的洛伦兹力一定为零C．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零D．一小段通电导线在某处不受洛伦兹力作用，则该处磁感应强度一定为零答案ABC2．如图5所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速转动，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()图5A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右答案 C解析带负电的金属环绕OO′轴匀速转动，形成环形电流，等效电流方向与转动方向相反，由安培定则可判定，它产生的磁场在轴线OO′上水平向左，因此小磁针最后平衡时N极沿轴线向左，C项正确．3．在磁感应强度为B的匀强磁场B1中，一带电粒子做匀速圆周运动半周后，又顺利进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场B2中，B的方向如图6所示，则在B2中()图6A．粒子速率加倍，周期减半B．粒子的半径加倍，周期加倍C．粒子的半径减半，周期减半D．粒子在B中仍沿逆时针方向运动答案 C4．质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的金属导轨上，如图所示．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，在下列各图所加各种磁场中，导体棒均静止，则导体棒与导轨间摩擦力为零的可能情况是()答案AB解析要使静摩擦力为零，如果FN＝0，必有Ff＝0.B选项中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反可能使FN＝0.如果FN≠0，则导体棒除受静摩擦力Ff以外的其他力的合力只要为零，那么Ff＝0.在A选项中，导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能为零，则导体棒所受静摩擦力可能为零；C、D选项中，从导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以导体所受静摩擦力不可能为零，故正确的选项应为A、B.5．在磁感应强度为4.0×10－2 T、方向水平向右的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直、长8 cm的通电导线ab(如图7所示)，通电导线ab所受的安培力为1.0×10－2 N，方向垂直纸面向外，求导线中电流的大小和方向．图7答案 3.125 A由b到a解析由F＝BIL得I＝FBL＝1.0×10－24.0×10－2×0.08A＝3.125 A，由左手定则判定电流方向由b到a.6．图8所示，一个不计重力、带电荷量为q 、质量为m 的带负电的粒子，垂直射入一宽度为d ，磁感应强度为B 的匀强磁场中，要使粒子能穿过该磁场区域，问：图8(1)粒子的速度至少为多大？(2)粒子在磁场中所经历的时间至多为多长？答案 (1)Bqd m (2)πm 2Bq。
志鸿优化设计高中物理(人教版)必修二教学配套课件：6.6 《经典力学的局限性》
5 日常生活中我们并没发现物体的质量随物体运动速度的变化
而变化,其原因是( ) A.运动中物体无法称量质量 B.物体的速度远小于光速,质量变化极小 C.物体的质量太大 D.物体的质量不随速度的变化而变化 解析:根据狭义相对论 m= ������0 知,在宏观物体的运动中,v≪c,所以 m
1-������������22
三、从低速到高速引起的变化
1.低速与高速的概念: 通常所见物体的运动皆为低速运动,如行驶的汽车、发射的导弹、 人造地球卫星及宇宙飞船等。有些微观粒子在一定条件下其速度可
以与光速相接近,这样的速度称为高速。 2.速度对质量的影响:
在经典力学中,物体的质量是不变的,但爱因斯坦的狭义相对论
指出,物体的质量随速度的增大而增大,即 m=
6.经典力学的局限性
在以速度 v 行驶的列车上,向前方发射一束光,光速为 c,按照经典物 理学,光对地的速度应是 c+v,但是在精确度相当高的迈克尔孙—莫 雷实验中,光对列车的速度是 c,对地的速度也是 c。包括迈克尔孙和 莫雷在内的科学家一筹莫展,接下来的事情会怎样发展呢?
1.知道牛顿运动定律的适用范围。 2.了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。 3.知道质量与速度的关系,知道高速运动中必须考虑质量变化。
的质量明显大于静止时的质量。
类型一 经典力学和相对论的比较
【例题 1】关于经典力学和狭义相对论,以下说法中正确的是( ) A.经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动(速度接近真空中 的光速) B.狭义相对论只适用于高速运动(速度接近真空中的光速),不适用 于低速运动 C.经典力学既适用于低速运动,也适用于高速运动(速度接近真空中 的光速) D.狭义相对论既适用于高速运动(速度接近真空中的光速),也适用 于低速运动 解析:狭义相对论既适用于高速运动的物体,也适用于低速运动的物 体,经典力学是狭义相对论在一定条件下的特殊情形,只适用于低速 运动的物体。 答案:AD
高中物理人教版选择性必修第二册 第二章 电磁感应 课件 互感和自感
A1中电流大于L1中电流 C．图2中，滑动变阻器R与L2的电阻值相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与滑动变阻器R中电流相等
解析：题图1中，稳定时通过A1的电流记为I1，通过L1的电流记为IL。S1断开瞬 间，A1突然变亮，可知IL>I1，因此A1和L1电阻不相等，所以A、B错误。由于最 终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律可知，两支 路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同。由于A2、A3完全相同，故滑动 变阻器R与L2的电阻值相同，所以C正确。题图2中，闭合S2时，由于自感作用， 通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变大，因此电流不 相等，所以D错误。
因为 B I
所以 E n I S t
对于一个特定的线圈，n、S 是定值
所以E I t
E L I t
自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。
四、磁场的能量
1．自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给磁场， 储存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能。 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
自感现象的“三种状态”“一个特点”
(1)三种状态 ①线圈通电瞬间可把线圈看成断路； ②断电时自感线圈相当于电源； ③电流稳定后，自感线圈相当于导体电阻，理想线圈电阻为零，相当于短路。 (2)一个特点 在发生自感现象时，电流不发生“突变”。
三、自感系数
自感电动势 E n Φ n B S
t
t
例2 图1和图2是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时， 图1中断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；图2中闭合开关S2，灯 A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说 法正确的是 ( C ) A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，
解析：题图1中，稳定时通过A1的电流记为I1，通过L1的电流记为IL。S1断开瞬 间，A1突然变亮，可知IL>I1，因此A1和L1电阻不相等，所以A、B错误。由于最 终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律可知，两支 路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同。由于A2、A3完全相同，故滑动 变阻器R与L2的电阻值相同，所以C正确。题图2中，闭合S2时，由于自感作用， 通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变大，因此电流不 相等，所以D错误。
因为 B I
所以 E n I S t
对于一个特定的线圈，n、S 是定值
所以E I t
E L I t
自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。
四、磁场的能量
1．自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给磁场， 储存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能。 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
自感现象的“三种状态”“一个特点”
(1)三种状态 ①线圈通电瞬间可把线圈看成断路； ②断电时自感线圈相当于电源； ③电流稳定后，自感线圈相当于导体电阻，理想线圈电阻为零，相当于短路。 (2)一个特点 在发生自感现象时，电流不发生“突变”。
三、自感系数
自感电动势 E n Φ n B S
t
t
例2 图1和图2是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时， 图1中断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；图2中闭合开关S2，灯 A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说 法正确的是 ( C ) A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 本章整合 (2)
2
22
mgsin θ+F=
②
由①②可得F=mgsin θ
功率P=F·2v=2mgvsin θ,故A正确,B错误。
当导体棒速度达到2时,对导体棒受力分析,如图所示。
22
sin- 2
a=
③
1
由①③可得 a=2gsin θ,故 C 正确。
当导体棒的速度达到2v时,安培力等于拉力和mgsin θ之和,所以以后匀速
于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向。菱形闭合导线框ABCD 位于纸面
内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为d。现使线框沿AC
方向匀速穿过磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场
到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系可能是(
答案:D
)
解析:本题疑难点在于导线框同时处于两个磁场中时情况的判断。导线
感应电流总要阻碍磁通量的变化
理解
感应电流总要阻碍导体和磁场的相对运动
应用步骤:首先明确原磁场的方向和磁通量的增减,确定感应电流的磁场方向,再用安培定则确定感应
电流的方向
右手定则
适合判定导体切割磁感线产生的感应电流的方向
右手定则、左手定则、安培定则的区别
二、法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律(感应电动势的大)
感应电动势
定义:在电磁感应现象中产生的电动势
产生的条件:磁通量发生变化
法拉第电磁感应定律
Δ
=
,适合求的平均值
Δ
切割公式
=
条件:、、三者互相垂直
三、特殊的电磁感应现象
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
互感现象
自感电动势:总是阻碍自身电流的变化
22
mgsin θ+F=
②
由①②可得F=mgsin θ
功率P=F·2v=2mgvsin θ,故A正确,B错误。
当导体棒速度达到2时,对导体棒受力分析,如图所示。
22
sin- 2
a=
③
1
由①③可得 a=2gsin θ,故 C 正确。
当导体棒的速度达到2v时,安培力等于拉力和mgsin θ之和,所以以后匀速
于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向。菱形闭合导线框ABCD 位于纸面
内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为d。现使线框沿AC
方向匀速穿过磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场
到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系可能是(
答案:D
)
解析:本题疑难点在于导线框同时处于两个磁场中时情况的判断。导线
感应电流总要阻碍磁通量的变化
理解
感应电流总要阻碍导体和磁场的相对运动
应用步骤:首先明确原磁场的方向和磁通量的增减,确定感应电流的磁场方向,再用安培定则确定感应
电流的方向
右手定则
适合判定导体切割磁感线产生的感应电流的方向
右手定则、左手定则、安培定则的区别
二、法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律(感应电动势的大)
感应电动势
定义:在电磁感应现象中产生的电动势
产生的条件:磁通量发生变化
法拉第电磁感应定律
Δ
=
,适合求的平均值
Δ
切割公式
=
条件:、、三者互相垂直
三、特殊的电磁感应现象
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
互感现象
自感电动势:总是阻碍自身电流的变化
高中物理 第二章 本章优化总结精品课件 新人教版选修1
• 电流作用力，从而确定磁体所受合力及其 运
•例2
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
【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．
•例3 4所
(2012·福州一中高二检测)如图2－
• 示，a为带正电的小物块，b是一不带电的
绝
• 缘物块，a、b叠放在粗糙的水平地面上，
地
• 面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用
恒
• 力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向
左
• 加速运动，那么，在加速运动阶段，a、b
间
• 的摩擦力的方向及大小变化情况为( )
电场力
大小 方向
F＝qvB，F的方向与 B垂直，与v垂直，用
左手定则判断
F＝qE，F的方向与E 同向或反向
电场力可做正功，也
特点 洛伦兹力永不做功 可做负功，也可不做
功ห้องสมุดไป่ตู้
例1 家用照明电路中的火线和零线是相互 平行的，当用电器工作时，火线和零线都有 电流，它们将( ) A. 相互吸引 B. 相互排斥 C. 一会吸引，一会排斥 D. 彼此不发生相互作用
• 图2－2
法二：题图中环形电流可等效为一个小磁针., 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．
•例2
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
【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．
•例3 4所
(2012·福州一中高二检测)如图2－
• 示，a为带正电的小物块，b是一不带电的
绝
• 缘物块，a、b叠放在粗糙的水平地面上，
地
• 面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用
恒
• 力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向
左
• 加速运动，那么，在加速运动阶段，a、b
间
• 的摩擦力的方向及大小变化情况为( )
电场力
大小 方向
F＝qvB，F的方向与 B垂直，与v垂直，用
左手定则判断
F＝qE，F的方向与E 同向或反向
电场力可做正功，也
特点 洛伦兹力永不做功 可做负功，也可不做
功ห้องสมุดไป่ตู้
例1 家用照明电路中的火线和零线是相互 平行的，当用电器工作时，火线和零线都有 电流，它们将( ) A. 相互吸引 B. 相互排斥 C. 一会吸引，一会排斥 D. 彼此不发生相互作用
• 图2－2
法二：题图中环形电流可等效为一个小磁针., 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．
人教版高中物理选修11第2章第2节电流的磁场共23张PPT[可修改版ppt]
2．思考判断 (1)奥斯特发现了电流的磁效应．( √ ) (2)电流的磁效应揭示了电与磁的联系．( √ )
通电直导线的磁场
安培定则（也叫右手螺旋定则）（一）： 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的
方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
通电直导线的磁场
立体图
平面图
绘图说明
环形电流的磁场
安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇
指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
环形电流的磁场
立体图
平面图
通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场
(2)环形导线、螺线管磁感线
①分布：外部从__N_极到___S极，内部从___S极到___极N ， 每一条磁感线都是_____闭的合曲线．
【答案】 C
第3步例证——典例印证，思维深化
如图227所示，带正电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀 速旋转，在环左侧轴线上的N极竖直向下
C．N极沿轴线向右
D．N极沿轴线向左
图 2-2-7
【答案】 C
第4步巧练——精选习题，落实强化 2.
图228 如图228所示，(a)(b)是直线电流的磁场，(c)(d)是环形 电流的磁场，(e)(f)是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出 电流方向或磁感线方向．
【答案】 C
图 2-2-9
3．如图2210所示，当开关S闭合时电磁铁和物体ab相 互吸引，则正确的说法是( )
A．ab一定是磁铁，且a端一定是N极 B．ab一定是磁铁，且a端一定是S极 C．ab可能是磁铁，且a端是S极 D．ab仅是一块铁，而不是磁铁
【答案】 C
图 2-2-10
【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2015高中物理选修1-1配套课件：2-5 磁性材料详解
1.磁记录的基本原理: 将需要储存的信息转换成电信号, 通入电磁
铁中, 电磁铁中产生变化的磁场, 使磁性材料按一定规律排列, 记录信息; 读取信息时, 磁性材料通过电磁铁附近, 变化的磁信号再还原为电信号, 进行识别.
2.磁记录是通过外加磁场使磁性材料中的磁性颗粒按一定规律排
列, 而达到记录信息的目的, 所以用于磁记录的磁性材料必须远离磁场 存放, 否则外来磁场会破坏已经储存的信息.
五、磁性材料
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
1
2
3
4
5
5.关于地磁场的强度与方向, 下列说法正确的是(
A. 从来就没发生变化
)
B. 地磁场的强度与方向随时间推移不断变化, 大约每过 100 万年, 地磁 场的南北两极完全颠倒一次 C. 只有强度发生变化, 方向不变 D. 只有方向发生变化, 强度不变 答案:B 解析:地质学家通过对含有磁性材料的岩石的研究发现, 这些岩石的极 性和磁化的程度, 随形成的年代呈现周期性变化, 大约每过 100 万年, 地 磁场的南北极就会完全颠倒一次, 所以只有 B 项正确.
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
预习交流 2
如图所示的装置中, 有两个薄铁片(舌簧片)ab 和 cd, 它们的外端固 定在一块木板上, 里端相互交叠但相隔一个很小的距离, 舌簧片连接在 一个有小灯泡的电路中, 如果让一根条形磁铁在它们上方的水平面内 转动, 小灯泡就能一闪一闪地发光, 为什么?
五、磁性材料
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专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
专题三 正确理解安培力
磁场对电流的作用为安培力, 当 B ∥I时, 安培力为 0, 当 B ⊥I时, 安培 力最大, 为 F =B IL; 安培力的方向由左手定则判定; 由几何知识知: 安培力 F 总是垂直于电流 I, 即 F ⊥I, F 总是垂直于 B , 即 F ⊥B , 也就是说安培力总 是垂直于 B 和 I所决定的平面, 通常用这个关系把空间转化为平面进行 受力分析解决问题.
专题一 专题二 专题三
专题归纳整合
解析: 根据安培定则, I1 与 I3 在 O 点处产生的磁感应强度方向相同, I2 在 O 点处产生的磁感应强度的方向与 B 1(B 3)垂直, 如图所示, 又知 B 1、 B 2、 B 3 的大小均为 B , 根据矢量运算定则可知 O 点的磁感应强度大小为:
B O = ������2 + (2B)2 = 5B 其方向在三角形平面内与斜边夹角 θ= arct an 2. 答案: 5B 与 I1、I2 连线夹角为 arct an 2.
解析: 指南针本身就是一个小磁铁, 它在地球的磁场中受力从而一 端指南, 一端指北, 指向南方的那个极是小磁针的 S 极. 选项 D 是它指向 南北的原因.
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专题一 专题二 专题三
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专题二 安培定则的理解应用 1. 方法一: 在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生
磁场. 用右手握住产生磁场的“ 物体” ——通电直导线或通电螺线管, 伸 直的大拇指和弯曲的四指分别代表了“ 直立量” 和“ 弯曲量” . “ 直立量” ——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上磁感 线方向. “ 弯曲量” ——直线电流的磁感线的环绕方向、环形电流方向和螺 线管的电流方向.
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专题一 专题二 专题三
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例 1 为了解释地球的磁性, 19 世纪安培假设: 地球的磁场是 由绕过地心的轴的环形电流 I引起的. 在下列四图中, 正确表示安培假设 中环形电流方向的是( )
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专题一 专题二 专题三
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解析: 地磁场是地理的南极附近出来, 进入地理的北极附近. 除两极 外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量, 由安培定则, 环形电流外部 磁场方向向北可知, B 正确. A 图地表上空磁场方向向南, 故 A 错误. C 、D 在地表上空产生的磁场方向是东西方向, 故 C 、D 错误. 答案: B
的电流, 然后再根据安培定则判断出电子流的磁场.
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例 2 三根平行的直导线, 分别垂直地通过一个等腰直角三角 形的三个顶点, 如图所示, 现使每条通电导线在斜边中点 O 所产生的磁 感应强度的大小均为 B , 则该处的磁感应强度的大小和方向如何?
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2. 方法二: 使用安培定则时要明确因果关系
因 果 导线中的电流 电流产生的磁场 四指指磁场环绕方向 安培定则 ↓ 直线电流 ↓ 环形电流 (通电螺线管) 四指指电 流绕向 大拇指指中心轴 线上磁场方向
大拇指指电流方向
3. 注意等效电流的磁场. 如电子流可以看作和电子流运动方向相反
解析: 当磁场跟电流平行时直导线在磁场中不受安培力 , 所以 A 正 确; 安培力是参与定向移动形成电流的大量运动电荷所受洛伦兹力的 宏观表现, 所以 B 选项正确; 洛伦兹力总是与速度 v垂直, 所以洛伦兹力永 不做功, C 选项不正确; 安培力总是垂直于 B 和 I所决定的平面, 不可能与 磁场平行, 所以 D 不正确.
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迁移训练 3 有关洛伦兹力和安培力的描述, 正确的是 ( )
A. 通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用 B. 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C. 带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D. 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 答案: AB
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迁移训练 1 指南针是我国古代四大发明之一, 东汉学者 王充在《论衡》一书中描述的“ 司南” 是人们公认的最早的磁性定向工 具, 关于指南针能指示南北方向是由于( )
A. 指南针的两个磁极相互吸引 B. 指南针的两个磁极相互排斥磁场对指南针的作用 答案: D
F⊥I
磁性材料
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专题一 正确理解地磁场
地球的磁场与条形磁铁的磁场相似, 其主要特点: ①地磁场的 N 极在地理南极附近, S 极在地理北极附近. ②地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极; 而竖直分量则南 北相反, 在南半球竖直向上, 在北半球竖直向下. ③在赤道平面上, 距离地球表面高度相等的各点, 磁场强度相同, 且 方向水平.
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磁体的磁场 产生 电流的磁效应发现者:奥斯特 电流的磁场 电流磁场的方向判断:安培定则 直线电流 环形电流
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力的性质:对放入其中的运动电荷(电流)有力的作用 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 大小:������ = 定量描述:磁感应强度
F IL
单位:特斯拉(T)
方向:小磁针北极的受力方向 条形磁铁 外部从N指向S 内部从S指向N
描述 形象描述:磁感线
磁体
地磁场 蹄形磁铁 直线电流
电流
环形电流 通电螺线管
用安培定则判定
F = BIL B ⊥ I F=0 B∥I 对通电导线的作用力:安培力 方向:由左手定则判定 F ⊥ B 大小 作用 应用:电动机、电流表 对运动电荷的作用力:洛伦兹力 磁化与退磁 磁记录 方向:左手定则 应用:显像管
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例 3 如图所示, 金属棒 M N 放置在处于匀强磁场中的两条平 行金属导轨上, 与金属导轨组成闭合回路. 当回路通有电流( 电流方向如 图中所示) 时, 关于金属棒受到安培力 F 的方向和大小, 下列说法中正确 的有( ) A. F 方向向右 B. F 方向向左 C. 增大电流强度, F 增大 D. 增大磁感应强度, F 减小 解析: 由左手定则知: 导体棒受到的安培力向右, 选项 A 正确, B 不正 确; 由 F =B IL 知, C 正确, D 不正确. 答案: AC
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迁移训练 2 例 2 中其他条件不变, 只改变电流的流向, 讨论 O 点的磁感应强度大小有几种情况? 答案: 两种 5B 或 B
解析: 不管电流怎样变化, I1与 I3 产生的磁场只有同向和反向两种情 况, 即 I1与 I3 在 O 点的合磁场为 2B 或 0, 而 I2在 O 点的磁场一定与 I1和 I3 的合磁场垂直, 故 O 点的磁感应强度大小有两种: B 1= (2������ )2 + ������2 = 5B , B 2=B .