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2013年初中物理第一轮中考复习教学设计(第八章)

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第八章复习教学设计 一、知识网络

1.电功、电功率 电功 概念：表示电流做功的多少的物理量 单位： J kW·h 1度； 1度=1 KW•h= 3.6×106J 公式：W=IUt

测量电功的仪表：电能表

电功率 概念：表示电流做功快慢的物理量 公式： UItWP 单位： W kW 1 kW =103W

实际电功率 额定电功率

家庭电路 电流过大的原因 电路短路 用电器总功率过大

安全用电 原则 不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿

用电器，不损坏绝缘层

测电笔 作用：测电笔辨别火线与零线

人手要握住测电笔绝缘杆部分，同时要用手接触笔尾金属体

基本组成 进户线、电能表、总开关、保护设备、用电器 开关、导线 三空插座接线方法：“左零、右火、上接地” 2.家庭电路 安全用电

电热 电流的热效应 应用 公式：Q=I2Rt 二、识记巩固 1.电功是表示 电流做功多少 的物理量,电功越大,电流 做的功 越多。 2.电功率是表示电流 做功快慢 的物理量,电功率越大,电流在 单位时间内做的功 越多。 3.电流通过电烙铁,电能转化成 内 能。 4.电流在某段电路上所做的功,等于这段电路 两端的电压 跟电路中的电流 及 通电时间 的乘积,写成公式就是 W=IUt 。 5.电流可以做功,电流做功的过程就是把 电 能转化为 其他形式的能 的过程。电流通过电灯,将 电 能转化为 内能和光 能；电流给蓄电池充电过程是将 电 能转化为 化学 能。电流做了多少功,就表示有多少 电 能转化为 其他形式的 的能。 6.电能表是用来测量 电功 的仪表。1度= 1kw•h = 3.6×106 J 。 7. 电流在单位时间内做的功 叫做电功率,电功率的单位有 W和kW 。 8.用电器标有“220V 40W”的字样,“220V”表示 额定电压 ,“40W”表示 额定功率 。 9.家庭电路有两根线,它们叫 火线和零线 ,它们之间的电压为 220V 。 家庭电路的基本组成元件有电能表、总开关、保险盒、用电器、开关、插座 导线。家庭电压中用电器原连接方式为 并联 ,用电器和控制它的开关之间的连接方式为 串联 。 10.家庭电路中电流过大的原因是 电路的总功率过大 或 短路 。 11.高压触电的方式有 高压电弧触电 和 高压跨步电压触电 ；还有两种触电方式为 单线触电 和 双线触电 。 12.使用测电笔时,应该用手接触 笔尾金属体 ,笔尖接触 电线 ,如果氖管发光,表明接触的是 火 线,测电笔的作用就是 判别火线和零线 。 13.制造保险丝的材料应具有的特点是 电阻率大、熔点低 ,只有不超过 36V 的电压才是安全的。 14.安全用电原则是 不接触低压带电体,不靠近高压带电体,不弄湿用电器,不损坏绝缘层 。 15. 三孔插座接线方法应该是 左零、右火、上接地 。 16. 一旦发生触电事故,处理方法为 应立即断开电源开关,切断电路,或用绝缘体将电线挑开,使触电者与电源脱离,并进行现场抢救 。

三、《电功率》问题梳理 本章属于电学中较难的内容,很多知识是重点,也是难点。本章常见的问题是学生不知如何准确处理有关电功和功率的计算问题。我们认为应该做好下面几点： 1.注意“电功”与“电热”间的大小关系 首先：电功W=UIt ；电热Q= I2Rt 再有：只有在纯电阻电路中,电功才会全部转化成电热； 特别要注意识别哪些用电器是电热器。如电动机不是电热器,电动机消耗的电能W大于电流通过电动机线圈电阻产生的热能Q； 2.理解“正常工作”或“某实际电压下工作”时的功率的关系 辨析：“正常工作”时：U实=U额；P实=P额； 实际生活中,我们也经常遇到对同一用电器改变电压,求实际功率的情况。注意同一用电

器,电阻R不变,故U实与U额、P实与P额间的关系是： 额额实实PUUP2 3.电功公式中的单位要配套使用 例如： W=UIt 焦耳=伏×安×秒； (J=V.A.S)

W=Pt 焦耳=瓦×秒； 1J = 1w·s 千瓦时=千瓦×时； 1度= 1 Kw ·h 1 kW·h=3.6×106 J

4.掌握测量小灯泡电功率的实验原理及实验要点 原理： P=UI 电路图

实 验 步 骤 1.根据电路图连接实物图 2.把滑片移到最大阻值处 3.闭合开关 4.移动滑片,使电压表达到额定电压 5.读出此时电流表的示数,就是额定电流 6.利用公式计算出额定电功率 7.移动滑片,测出其实际电流,求实际功率 5.本章使用的公式较多,下面是相关的公式归纳 (1)纯电阻电路中的电功及电功率 电功 电功率

(2)实际功率和额定功率 (对同一电器,知道额定数据和实际电压求电阻和实际功率)

(3)纯电阻电路中的电功与电热 a.在纯电阻电路中,电热等于电功,即 Q=W

b.在纯电阻电路中的“串正”、“并反” (1)“串正”——在串联电路中,电热、电功、电功率、电压都与电阻成正比

(2)“并反”——在并联电路中,电热、电功、电功率、电流都与电阻成的反比

四、例题解析

PttRURtIWQ22

2121212121RRUUPPWWQ

Q

1221212121RRIIPPWWQ

Q

UItWRUI

UItWIRURtIW2

RUtWPUItWP2



RItWP2

RUP额额2

额额

P

U

R2

求

电 阻

求 功 实 际 率 阻

额额

实实PUUP2

22

额实额实

U

UPP

或R不变 R

UP额额2

RUP实实2

R 不变 例1 如图8-1所示,电饭锅有两种工作状态；一是锅内水烧干前的加热状态,二是水烧开后的保温状态。其中,R2是加热用的电阻丝,当开头S断开后,R2

两端的电压是 V；当开关S (填“闭

合”或“断开”)后,电饭锅处于加热状态。 解析 本题主要考查对电饭锅类型的电热器结构及功能的了解。当S断开时,电路由R1和R2两电器串联构成。

解法一 电路电流为AVRRUI88.05020022021,

R2两端的电压为VAIRU445088.022； 解法二 串联分压,有：1:4502002121RRUU,,得VVUU4422051512。 当S闭合时R1被短路,电路只有R2这个加热用的电阻丝, 当S闭合时,电路的电阻达到最小,由功率公式总总RUP2,所以电路的总功率将会最大,此时电路处于加热状态。 答案 44V；闭合 例2 如图8-2所示,“6V 3 W”的小灯泡L与额定功率为10W的电阻器R串联,电源电压大小为10V,且保持不变。闭合电键S,电流表、电压表示数分别为0.20A和2.4V,不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化,求： (1)电阻器R的阻值； (2)整个电路消耗的实际功率。 王刚同学的求解如下： (1)根据欧姆定律,电阻器的电阻R= UI = 2.4V0.20A = 12Ω (2)因为整个电路只有小灯泡L和电阻器R两个用电器,所以整个电路消耗的电功率P=3W+10W=13W . 请你指出王刚同学求解过程中存在的错误,并指出正确的解答。 解析 本题主要考查对电表测量范围的认识,对电器的实际数据和额定数据的判断。

图8-2

图8-1 (1)电路是由灯泡和电阻器构成的串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流。电阻器两端的电压为VVVUUULR6.74.210,电阻器R的阻值

3820.06.7AVIURR。王刚的错误在于把电压表的读数当做了电阻器R的电压。

(2)整个电路消耗的实际功率为小灯泡L和电阻器R的实际功率之和。灯泡现在的电压只有2.4V,小于其额定电压6V,所以小灯泡现在的功率一定小于它的额定功率3W,应该为WVAUIPL实L实L实48.04.22.0；电阻器R的实际功率为

WVAUIPR实R实R实52.16.72.0,远小于它的额定功率10W,所以电路的总功率为WWWPPPR实L实总252.148.0,王刚的错误在于混淆了额定功率和实际功率。 答案 (1)电阻器R的阻值38Ω (2)整个电路消耗的实际功率2W 例3 如图8-3所示电路中,电源电压保持不变,灯L标有 “12V 12W”字样,R2＝12Ω,当S1、S2都闭合时,电 流表示数为1.2A,这时灯L正常发光(不计温度对电阻的 影响)。求： (1)灯L电阻和电源电压为多少？ (2)电阻R1的阻值是多大？ (3)当S1、S2都断开时,灯L实际消耗的功率是多少？ 解析 本题主要考查短路的相关知识及求解电压、电阻、电功率的方法。 对纯计算类题型,需要对电路结构、短路知识、电学公式掌握得十分熟练,学会画等效电路会让我们的对电路的认识更加清晰,追求一题多解,我们会把知识掌握得更牢固。 (1)当S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,电路由L与R1并联在电源上,原电路等效为图8-4, 此时灯L正常发光,说明灯L两端的实际电压就为灯的额定电压

12V,所以电源电压U=12V的阻值12121222WV）（PURL额L额L

(2)此时流过的灯的电流AVWUPIL额L额L额11212,电流表测干路电流,所以流过R1的电流AAAIIIL额干2.012.11,

图8-3 图8-4

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2013届高考物理一轮复习课件第八章热点

2013届高考物理一轮复习课件第八章热点


讲
栏 命题特征
目 开
1．属于复合题型，4～5 个小题，以填空、电路图、实物连线、图
关 象等形式出现．
实验原理设定 实验步骤的选择 实验结果的表达式 (1)填空的知识点多用电表、螺旋测微器、游标卡尺的读数 R、E、r的计算 仪器的选取、使用、实验的注意事项
命题研究
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本 讲
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高考热点探究
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本 一、电路的动态分析 欧姆定律
讲 栏
1．(2011·海南单科·2)如图 1 所示，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、
目 开
R3 为定值电阻，S0、S 为开关， 与 分别为电压表与电流表．初
关 始时 S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则
( B)
A． 的读数变大， 的读数变小
“×1” 、 “×10” 或 “×100”) ；
调零后，将表笔分别与小电珠的两极
连接，示数如图 4，结果为__7__.5____Ω.
高考热点探究 图4
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②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图 5 完成实物图 6 中的连线．
本 讲 栏 目 开 关
图5
图6
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③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图 7 电路进行 实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图 9 所示的 电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安
本 全隐患的是________b_c_______．(Rx 阻值未知)
讲 栏 目 开 关
数字) ．
本
讲 解析 (1)多用电表的黑表笔与表内电池正极相连，而 a 与电
名校中考第一轮物理知识要点第八章运动和力新人教版

名校中考第一轮物理知识要点第八章运动和力新人教版

第八章运动和力第一节牛顿第一定律1、在做图中“探究阻力对物体运动的影响”实验时应注意：由实验名可知，应该运用控制变量法，使小车受到的阻力不断变化，而其他条件必须保持不变，如：小车的质量、小车在水平面上开始运动时的速度等。

怎样使小车在水平面上运动的速度相同呢？做到以下4点即可。

①．同一小车．．滚下。

．．．．由④静止．．．．要从②同一斜面．．．．的③同一高度2、牛顿第一定律：★★★★一切物体．．．．．．．．。

．．．．或匀速直线运动状态．．．．（范围）在没有受到力的作用．．．．．．．．的时候（条件），总．保持静止状态3、牛顿第一定律是在大量实验．．．用实验来验证的，．．的基础上，通过进一步的推理．．而概括出来的。

是不可能因为物体不存在不受力这种情况。

★4、惯性：物体保持运动状态不变的性质．．．．．．．．．．．．．。

由于牛顿第一定律体现了物体具有惯性，所以，牛顿第一定律也叫惯性定律．．．．。

5、子弹、球等物体为什么能在空中飞行？不能说是由于物体受到惯性作用．．．的缘故。

因为我们把．．．．或惯性力物体对物体的作用叫做力，则惯性作用就成了一个力。

可以用反证法：假设物体受到了惯性力，子弹、球等物体是受力物体，就应该有施力物体，但是找不到惯性力的施力物体，没有施力物体，只有受力物体而没有施力物体的这个力是不存在的，所以假设不成立。

应该这样说：因为这些物体有惯性，有要保持原来的运动状态的性质，所以能在空中飞行。

6、一切物体．．．．都具有惯性。

任何事物都应从有利和有害两个方面来看待。

惯性使车辆不能及时停下来，造成了很多交通事故；惯性也有对人们有利的一面，下面一一列举。

7、利用惯性的例子：（利用是指通过惯性做有益于人们的事）跳远或跳高时助跑，投掷标枪、铁饼、铅球，子弹等在空中飞行，泼水，滑冰，铲雪，把锤头紧套在把上，洗衣机甩干，洗手后甩手，砸钉子等。

注意：车启动时人向后仰和刹车时人向前倾都是惯性现象，都说明物体具有惯性，但都不是．．．．．．人们利用惯性．．的例子。

2023年中考物理一轮复习教学案-------《第八章力》(第一课时)

2023年中考物理一轮复习教学案-------《第八章力》(第一课时)

2023年中考物理一轮复习教学案——《第八章力》（第一课时）一、教学内容本课时主要针对初中物理第八章《力》的第一课时进行复习。

教材内容主要包括力的概念、作用效果、分类以及二力平衡的条件。

二、教学目标1. 理解力的概念，知道力的作用效果。

2. 掌握力的分类，能正确区分各种力的特点。

3. 理解二力平衡的条件，并能应用于实际问题中。

三、教学难点与重点1. 教学难点：力的分类以及二力平衡的条件的理解和应用。

2. 教学重点：力的概念、作用效果以及各种力的特点。

四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、PPT课件。

2. 学具：笔记本、练习册、文具。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个简单的例子，如提着一桶水的情景，引导学生思考力的概念和作用效果。

2. 知识讲解：讲解力的概念，力的作用效果（包括改变物体的形状和改变物体的运动状态）。

3. 分类力的特点：讲解各种力的特点，如重力、摩擦力、弹力等，引导学生通过实例判断力的类型。

4. 二力平衡的条件：讲解二力平衡的条件，并通过实例进行分析。

5. 例题讲解：讲解一道关于力的分类和二力平衡的应用题，引导学生运用所学知识解决问题。

6. 随堂练习：布置几道有关力的分类和二力平衡的练习题，让学生当场完成，教师进行点评。

7. 课堂小结：六、板书设计力的概念力的作用效果力的分类二力平衡的条件七、作业设计1. 题目：判断下列各种力的类型，并说明理由。

（1）提着一桶水上楼时，手对桶的力是什么力？（2）将一个球踢出去时，脚对球的力是什么力？2. 答案：（1）手对桶的力是提力。

（2）脚对球的力是踢力。

八、课后反思及拓展延伸本节课通过引入实际情景，引导学生思考力的概念和作用效果，通过讲解和练习，使学生掌握了力的分类和二力平衡的条件。

但在教学过程中，发现部分学生对于力的作用效果的理解仍有一定难度，需要在今后的教学中进行针对性的讲解和练习。

拓展延伸：力的作用效果不仅仅局限于改变物体的形状和运动状态，还包括温度、湿度等非物理量的改变。

2013年高考物理一轮复习第八章39磁场及其描述学案新人教版选修3-1

2013年高考物理一轮复习第八章39磁场及其描述学案新人教版选修3-1

第八章磁场学案39 磁场及其描述一、概念规律题组1．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③2．(2010·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是( )3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( )A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小二、思想方法题组图15．当接通电源后，小磁针A 的指向如图1所示，则( ) A ．小磁针B 的N 极向纸外转 B ．小磁针B 的N 极向纸里转 C ．小磁针B 不转动D ．因电流未标出，所以无法判断小磁针B 如何转动图26．如图2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，则穿过平面的磁通量的情况是( )A ．如图所示位置时等于BSB ．若使框架绕OO ′转过60°角，磁通量为12BSC ．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D ．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS一、磁感线的特点【例1】 (广东高考)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是( )A ．磁感线有可能出现相交的情况B ．磁感线总是由N 极出发指向S 极C ．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致D ．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 [规范思维]二、对磁感应强度B的理解及磁感应强度B的叠加1．磁感应强度由磁场本身决定，就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放通电导线无关，因此不能根据公式B＝FIL说B与F成正比，与IL成反比．2．磁感应强度B的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场，如果小段通电导线平行放入磁场，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零．3．磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针静止时N极的指向．4．磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E是描述电场强弱的物理量，磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量．这两个【例2】下列关于磁感应强度大小的说法，正确的是( )A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关[规范思维][针对训练1] 关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【例3】图3(2011·大纲全国·15)如图3所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点[规范思维]图4[针对训练2] (2009·荆州模拟)如图4所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的实际磁感应强度为0，则下列叙述正确的是( )A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同三、安培定则的应用及磁场方向的确定【例4】如图5所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针的北极N(黑色一端)指示出磁场方向正确的是( )图5A．a、c B．b、c C．c、d D．a、d[规范思维][针对训练3] (2011·新课标·14)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．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )四、对磁通量的理解1．如图6甲、乙所示，如何计算下面两图中磁通量的大小，你是怎样理解面积S的含义的？图62．如果图6中的线圈都是n匝线圈，那么通过线圈的磁通量又应该如何计算？3．如何计算图7中穿过线圈的磁通量的大小？图7总结 1.S为线圈在磁场中的有效面积，即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积．2．与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量．3．用向里的磁通量减向外的磁通量．图8【例5】如图8所示，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab 边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？[规范思维]【基础演练】1．(2011·泉州模拟)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是( )A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于FILB．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于FILC．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线，受力的大小和方向无关3．如图9所示为通电螺线管的纵剖面图，“Ä”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )图9A．a B．b C．c D．d图104．(2011·深圳模拟)如图10所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为( )5.图11(2011·安庆模拟)如图11所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．a、b两点磁感应强度相同B．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大D．b点磁感应强度最大6.两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图12所示．在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )图12A．a点B．b点C．c点D．d点7．(2011·潍坊模拟)19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是( ) A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿子午线D．由赤道向两极沿子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)8．(上海高考)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图13(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )图13A．0 B．0.5B C．B D．2B【能力提升】9．如图14所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．图14图1510．如图15所示，边长为100 cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为B1＝0.6 T，B2＝0.4 T 的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？11.图16如图16所示为一电流表的原理示意图．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．(1)当电流表示数为零时，弹簧的伸长量是多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，cb＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？学案39 磁场及其描述【课前双基回扣】 1．D 2.A3．BD [磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向．]4．A [磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A 是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量，且B ＝FIL 中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 皆是错误的．]5．A [根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断：螺线管的左边应该是S 极．再根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N 极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出，如右图所示．再根据安培定则判知小磁针B 所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B 的N 极向纸外转．]6．ABCD [在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO ′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如右图所示Φ＝BS ⊥＝BS ·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS ，Φ2＝－BS ，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A 、B 、C 、D 都正确．]思维提升1．磁感线与电场线一样是为了形象地描述磁场而人为引入的，实际上并不存在，但能说明磁场的强弱与方向．注意磁感线是闭合曲线．2．磁场的方向既该处小磁针静止时N 极指向，或N 极受力方向．或为该处的磁感应强度B 的方向，三种表述是一致的．3．公式B ＝FIL 是磁感应强度的定义式，B 的大小取决于磁场本身，与该处有无电流无关．4．右手螺旋定则也叫安培定则，是用来判断电流的磁场方向．右手定则则是判断导体切割磁感线产生感应电流的方向．5．磁通量Φ＝BS ，B ⊥S ，意义为穿过某个面的磁感线条数的多少．【核心考点突破】例1 C [磁感线是人为画出的、描述磁场的曲线，不相交，故选项A 错误；由于是闭合曲线，在磁体外部是由N 极指向S 极，在内部是由S 极指向N 极，故选项B 错误；若导线与磁场方向平行，则导线不受磁场力的作用，选项D 错误；故本题正确选项为C.][规范思维] 磁感线和电场线的特性有相似之处，都能表示场的强弱和方向，但也有不同：电荷周围的电场线是不闭合的，磁感线是闭合的．例2 D [磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，故选项A 错误，选项D 正确．通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故选项B 错误．虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时所受磁场力最大，与磁场平行时所受磁场力为0)，而选项C 中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以选项C 错误．][规范思维] 磁场的磁感应强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是磁场本身的属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等．规律：凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然联系．例3 C [由于I 1>I 2，且离导线越远产生的磁场越弱，在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强，A 错，同理，C 对．I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B 错．d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线，合磁场不可能为0，D 错．][规范思维] 磁感应强度是矢量，其合成同样遵守平行四边形定则，即先根据安培定则判断每条导线在某点的磁感应强度的大小和方向，然后根据平行四边形定则进行合成．例4 A [根据安培定则判断出：(1)AB 直导线在小磁针a 所在位置垂直纸面向外，所以磁针a 的N 极指向正确；(2)C 左侧为N 极，内部磁场向左，所以磁针c 的N 极指向正确，磁针b 的N 极指向不对；(3)D 左为S 极，右为N 极，所以磁针d 的N 极指向不正确．][规范思维] (1)电流的磁场分布于三维空间，用安培定则时要注意磁场的空间性．(2)小磁针在磁场中静止时，北极指向与磁场方向一致，在此要特别注意螺线管内部的磁场方向．例5 BS 12BS 2BS 解析 由磁通量的定义可知Φ1＝BS绕ab 边转过60°后的磁通量为Φ2＝BScos 60°＝12BS 绕ab 边转过180°后的磁通量为Φ3＝－BS磁通量的改变量为ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝2BS.[规范思维] 磁通量的大小直接用公式Φ＝BScos θ求解即可，应特别注意θ角的大小及Φ的正负号．[针对训练]1．D 2.AB 3.B思想方法总结1．在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．2．类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法，如万有引力与库仑力类比，将磁极间相互作用类比于电荷间相互作用，将磁极间的作用定量计算，命题视角新颖，对学生类比推理、迁移应用能力要求较高．3．(1)在磁通量Φ＝BS 的公式中，S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积，要正确理解Φ，B ，S 三者之间的关系．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图所示，当线圈面积由S 1变为S 2时，磁通量并没有变化．(2)在空间有磁感线穿过线圈S ，S 外没有磁场，若增大S ，则Φ不变．(3)若在所研究的面积内有不同方向的磁场时，应将磁场合成后，用合磁场根据Φ＝BS 去求磁通量．(4)磁通量为标量，其正、负表示针对于某个平面的穿入或穿出．【课时效果检测】1．D 2.BD 3.AB 4.C 5.BD6．AB [由安培定则知a 、b 两处I 1和I 2形成的磁场方向共线反向，若再满足大小相等，则B a ＝0或B b ＝0，而c 、d 两处，I 1和I 2形成的磁场方向不共线，故合磁感应强度不可能为零．]7．B [地磁N 极在地理南极附近，地磁S 极在地理北极附近，地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极，则由安培定则环形电流方向判断电流方向为由东向西垂直磁子午线，故选项B 正确．]8．A [若对折导线，则顺时针方向电流产生的磁感应强度与逆时针方向电流产生的磁感应强度的矢量和为零，故选项A 正确．]9.B 2垂直纸面向外 解析 a 点的磁场分别是电流1和电流2在该处产生的磁场B 1、B 2的叠加，由安培定则可判定，两通电导线在a 处的磁场方向相同，又因为两电流大小相同，a 点与两导线的距离相等，故B 1＝B 2，而B ＝B 1＋B 2，由此可得B 1＝B 2＝B 2.去掉导线1后，a 、b 两点关于导线2对称，由对称性可知，b 点的磁感应强度大小为B 2，由安培定则可判定，其方向垂直纸面向外．10．－0.1 Wb －1.0 Wb解析 在原图位置，磁感线与线圈平面垂直．Φ1＝B 1×S 2＋B 2×S 2＝(0.6×12＋0.4×12)Wb ＝0.5 Wb. 线圈绕OO ′轴逆时针转过37°后，Φ2＝B 1×S 2cos 37°＋B 2×S 2cos 37°＝(0.6×12×0.8＋0.4×12×0.8)Wb ＝0.4 Wb. ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.4－0.5)Wb ＝－0.1 Wb.线圈绕OO ′轴逆时针转过180°时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180°后，穿过线圈平面的磁通量为负．Φ3＝－B 1×S 2－B 2×S 2＝－0.5 Wb. ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝(－0.5－0.5)Wb ＝－1.0 Wb.11．(1)mg k(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T 解析 (1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx ，则有mg ＝k Δx ，①由①式得：Δx ＝mg k.② (2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设电流表满偏时通过MN 间电流强度为Im ，则有BIm ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)，③联立②③并代入数据得Im ＝2.5 A ．④(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有2B ′Im ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)．⑤由①⑤式得：B ′＝k cb2Im ab .⑥代入数据得：B ′＝0.10 T.易错点评1．在第2题中，对B ＝F IL 的理解要全面，只有电流I 与B 垂直放置时，才有B ＝F IL.如果没有限制，B 可能大于或等于F IL ，因此很多同学由于不理解B ＝F IL的前提而误选A. 2．在第5、6、8、9题中均考查了磁场的叠加问题．注意分清两点：①B 是矢量，它的叠加遵守平行四边形定则．②对通电导线在某点的磁场一定要会用右手螺旋定则判断，一定是与该点与导线的连线的方向垂直．3．地磁场的磁感线特点一定要非常清楚，这点是常考点之一，很多同学往往把方向记错．记住：赤道：与地面平行，南半球：指北斜向上，北半球：指北斜向下．。