1、 / 10私塾國際學府學科教師輔導教案組長審核:學員編號：年級：年級課時數：3課時學員姓名：輔導科目：物理學科教師：楊振授課主題教學目的教學重點授課日期及時段教學內容知識點一 奧斯特的發現電流的磁效應屮通也乙斷電丙改變電流方向通電導體的周圍有磁場，即電流的周圍有磁場，電流的磁場使放在導體周圍的磁針發生偏轉，磁場的方 向跟電流的方向有關這種現象叫做電流的磁效應【例1】在做 奧斯特實驗”時，下列操作中現象最明顯的是 （）A 沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的延長線上B 沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的正下方C.電流沿南北方向放置在磁針的正上方D .電流沿東西方向放置在磁針的正上方知識點二磁場1、

2、定義:磁場是磁體或運動電荷（或電流）周圍存在的一種特殊物質，它能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流、電 流與電流之間的相互作用，這種物質叫磁場。總結基本性質：對放入其中的磁體或電流產生力的作用。其他性質：物質性：磁體具有物質性，磁場雖然看不見、摸不著，卻是客觀存在的物質。方向性：磁場中任一點，小磁針北極的受力方向，即小磁針靜止時北極所指的方向，為該點的磁場方向。2、安培分子電流假說:在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流一分子電流，分子電流是每個物質都成為一個微小的磁體。它揭示了任何磁現象的出現都是由運動電荷產生的。3、地磁場：地球是一個大磁體，地球周圍存在的磁場叫地磁場.如圖所示，地球磁體

3、的N極(北極)位于地理南 極附近，地球磁體的S極(南極)位于地理北極附近.雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大因此，一般我們認為在赤道正上方，距離地球表面高度相等的點，磁場的強弱相同，且方向水平向北.在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方.4、磁感線 在磁場中畫一些有向曲線，曲線上任一點的切線方向表示該點的磁場方向，這樣的曲線 叫做磁感線。不是客觀存在的，是人為引入的形象化直觀工具；每一點切線方向表示該點磁場的方向，也就是磁感應強度的方向； 是閉合的曲線，在磁體外部由N極至S極，在磁體的內部由 S極至N，磁線不相 切不相交；疏密程度表示磁場的

4、強弱；磁感線和電場線的比較名稱不同點相同點磁感線閉合曲線為了形象描述場而引入的假象曲線，實際并不存在；場線的疏密可以描述場的強弱；電場線始于正電荷，場線的切線方向表示場的方向；止于負電荷場線不能相交。5、用安培定則來判斷直線電流、環形電流、通電螺線管中電流的磁場方向。A .右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向,示意圖如圖甲所示。讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向，示 意圖如圖乙所示。右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方 向，或拇指

5、指向螺線管的 N極，示意圖如圖丙所示.甲乙丙頁絨電葢的晞場畫電蛭線管的圖場if總電盍的蹴場無碼換、車勻強且盹導與柔形歸軼的囁場根儆，管內為勻強環廨電謊的兩則杲藥破和百彊目線建詭處麻揚越弱磁施且圖境蓋強管外為豐勻強蹴場離園環中心迪遠職場趣弱安培 定則卜if -匚鼻IF* i 1*J1-0-TXA!| *I jg M八面囹6、磁感應強度磁感應強度用于描述磁場的強弱。 在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值，叫 做通電導線所在處的磁感應強度，用符號 B表示。雇結Jlk表示磁場強弱的物理量是矢量.大小：B=F/IL (電流方向與磁感線垂直時的公式) ，

6、只是定義式。方向：是磁感線的切線方向，即是小磁針 N極受力方向；單位：特斯拉(牛/安米)，國際單位制單位符號 T。點定B定：就是說磁場中某一點定了，則該處磁感應強度的大小與方向都是定值。勻強磁場的磁感應強度處處相等。磁場的疊加：空間某點如果同時存在兩個以上電流或磁體激發的磁場，則該點的磁感應強度是各電流或磁體在該點激發的磁場的磁感應強度的矢量和 ，滿足矢量運算法則，也即磁感應強度是矢量。磁感應強度 B和電場強度E的比較物理意義定義式場的疊加單位磁感應強度B描述磁場的性質矢量合成電場強度E描述電場的性質矢量合成7、勻強磁場定義：強弱、方向處處相同的磁場磁感線特點：間隔相等的平行直線實例：距離很近

7、的兩個異名磁極之間磁場；相隔一定距離的兩個平行放置的通電線圈之間的磁場【例1】根據安培假說的物理思想：磁場來源于運動電荷如果用這種思想解釋地球磁場的形成，根據地球上空并無相對地球定向移動的電荷的事實那么由此推斷，地球總體上應該是：（）帶負電 B.帶正電C.不帶電 D.不能確定【例2】如圖所示，正四棱柱abed abcd的中心軸線00處有一無限長的載流直導線，對該電流的磁場，下列說法中正確的是（）同一條側棱上各點的磁感應強度都相等四條側棱上的磁感應強度都相同在直線ab上，從a到b，磁感應強度是先增大后減小棱柱內任一點的磁感應強度比棱柱側面上所有點都大安培力、安培力的方向1定義：通電導線受到磁場的

8、作用力2、大小決定因素： 電流的大小、磁場內導線的長度、導線相對磁場的位置3、計算公式:F BILsin其中，B為磁感應強度 B與電流I的夾角，當 0 =0時，F=0，當0 =90時，F=BIL。4、特點：同時垂直與電流方向和磁場方向，不管電流方向與磁場方向是否垂直，安培力方向總是垂直于電流 方向與磁場方向決定的平面。5、判定定則（左手定則）：伸開左手，使拇指跟其余四個指頭垂直，并且都跟手掌在同一個平面內，把手放 入磁場，讓磁感線穿過手心，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的方向即為安培力方向。彎曲導線的有效長度L等于連接兩個端點線段的長度，相應的電流沿L由始端流向末端。【例1】一段電流元放

9、在同一勻強磁場中的四個位置，如圖所示，已知電流元的電流I、長度L和受力F，則可以用土表示磁感應強度B的是（）【例2】如圖所示，長為2l的直導線拆成邊長相等、夾角為 60的V形，并置于與其所在平 面相垂直的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，當在該導線中通以大小為 I的電流時，該V形通電導線受到的安培力大小為（）A 0 B 0.5BIIC. BIl D 2BIl【例3】如圖所示，電源與豎直放置的光滑導軌相連，一金屬導體棒靠在導軌外面，為使金 屬棒不動，我們在導軌所在空間內加磁場，則此磁場的方向可能是（）A .垂直于導軌所在平面指向紙內B .垂直于導軌所在平面指向紙外C.平行于導軌所在平面向右D 與

10、導軌所在平面成60。角斜向下方，指向紙內洛侖茲力1定義：運動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力，它是安培力的微觀表現。2、公式：當 v與B垂直時，F=qvB當v與B平行時，F=0當v與B成B角時，F=qvB sin 03、洛倫茲力方向的判定 一左手定則伸出左手使大拇指與其余四指垂直并與手掌處于同一平面內，將手放入磁場，讓磁感線穿過手心，讓伸開 的四指指向正電荷運動的方向（或負電荷運動的反方向，即形成電流的方向），則大拇指所指的方向即洛侖茲力的方向。畐結1洛倫茲力方向的理解（1）洛倫茲力的方向與電荷運動的方向和磁場方向都垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速 度方向和磁場方向確定的平面。（2

11、）當電荷運動方向發生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化。（3）用左手定則判定負電荷的磁場中運動所受的洛倫茲力時，要注意將四指指向電荷運動的反方向。2洛倫茲力與電場力的比較洛倫茲力電場力定義磁場對在其中運動電何的作用力電場對放入其中電荷的作用力產生條件磁場中靜止電荷、沿磁場方向運動的電荷 均不受洛倫茲力作用電場中的電何無論靜止，還是沿任何方向運 動都要受到電場力作用方向由左手疋則判疋洛倫茲力方向一定垂直于磁場方向以及 電何運動方向（電何運動方向與磁場方向 不一疋垂直）方向由電何正負、電場方向決定正電何受力方向與電場方向一致，負電何 受力方向與電場方向相反大小f=qvB（v丄B）與電荷運動速度有關F

12、=qE與電荷運動速度無關做功情況一定不做功可能做正功，可能做負功，也可能不做功注意B-O,f-O; f-0, B不一定為零 E-0,F-0; F-0,E-0事項電荷正負電荷正負洛倫茲力方向與速度方向一定垂直，而電場力的方向與速度方向無必然聯系。安培力是洛倫茲力的宏觀表現，但各自的表現形式不同，洛倫茲力對運動電荷永遠不做功，而安培力對通 電導線可做正功，可做負功，也可不做功。帶電粒子在勻強磁場中的運動運動電荷所受的洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力只改變速度方向，不改變速度大小，洛 倫茲力對帶電粒子不做功.帶電粒子沿著與磁場垂直的方向射入磁場，在勻強磁場中做勻速圓周運動.洛倫茲力提供帶

13、電粒子做圓周運動所需的向心力.v2mvqvB m R D由牛頓第二定律得r，則粒子運動的軌道半徑qB，運動周期 qB .帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，確定圓心和運動半徑，畫出粒子運動的軌跡圓心的確定：畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的洛倫茲力的方向，兩洛 倫茲力延長線的交點即為圓心；或利用一根弦的中垂線，結合一點洛倫茲力的延長線作出圓心位置.,由公式t 360T求出粒子在磁半徑的確定和計算：圓心確定以后，禾U用平面幾何關系，求出該圓的半徑.在磁場中運動時間的確定：用幾何關系求出運動軌跡所對應的圓心角 場中運動的時間.幾種勻強磁場(1)帶電粒子在半無界磁場中的運動

14、一個負離子，質量為 m,電量大小為q，以速率v垂直于屏S經過小孔0射入存在著 勻強磁場的真空室中， 如圖所示。磁感應強度B的方向與離子的運動方向垂直， 并垂 直于圖1中紙面向里.(1)求離子進入磁場后到達屏S上時的位置與 0點的距離.(2)如果離子進入磁場后經過時間 t到達位置P,證明：直線0P與離子入射方向之間的夾角e跟t的關系是qB t。2m(2)穿過圓形磁場區。畫好輔助線(半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線)r。偏角可由tan求出。2 R0/歷時間由tmBq得出。注意：由對稱性，射出線的反向延長線必過磁場圓的圓心。（3）穿過矩形磁場區。定要先畫好輔助線（半徑、速度及延長線）。偏轉角由sin

15、B =L/R求出。側移由 R2=L2- （ R-y） 2解出。經歷時間由t m得出。Bq注意，這里射出速度的反向延長線與初速度延長線的交點不再是寬度線段的中點，這點與帶電粒子在勻 強電場中的偏轉結論不同！【例】如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強度為 B,寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30,則電子的質量是，穿透磁場的時間是帶電粒子在混合場中的運動1.速度選擇器正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。帶電粒子必須以唯一確定的速度 （包括大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器。否則將發生偏轉。這個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡

16、得出：速度方向必須向右。這個結論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關。qvB=Eq , v E。在本圖中,BIXX-XX -X 乂十集X. xllxilxn金 gr 若速度小于這一速度，電場力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場力方向偏 轉，電場力做正功，動能將增大，洛倫茲力也將增大，粒子的軌跡既不是拋物線， 也不是圓，而是一條復雜曲線；若大于這一速度，將向洛倫茲力方向偏轉，電場 力將做負功，動能將減小，洛倫茲力也將減小，軌跡是一條復雜曲線。某帶電粒子從圖中速度選擇器左端由中點 0以速度V0向右射去，從右【例1】端中心a下方的b點以速度V1射出；若增大磁感應強度 B,該粒子將打到a點上 方的c點，且有a

17、c=ab，則該粒子帶 電；第二次射出時的速度為 。質譜儀：如圖，它主要由靜電加速器、速度選擇器、偏轉磁場組成，若速度選：X X X X擇器區域勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應強度為B1，而速度選擇器外偏轉磁場的磁感應強度為R，則同位素離子的T的交變電壓就可以了，即2 mBqB2，同一兀素的各種同位素離子在偏轉磁場中偏轉半徑為RqB B2質量m E例題2:質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，離子源S產生的各種不同正離子束（電量為 q,速度可看作為零），經加速電場電壓 U加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記 錄它的照相底片 P上，設離子在P上的位置到入口

18、處 S1的距離為x,不計離子重力，則下列說法正確的是（）A、若離子束是同位素，則 x越大，離子質量越大B若離子束是同位素，則 x越大，離子質量越小C只要x相同，則離子質量一定相同D只要x相同，則離子的比荷一定相同（3）回旋加速器：如圖， A0處帶正電的粒子源發出帶正電的粒子以速度Vo垂直進入勻強磁場，在磁場中勻速轉動半個周期，到達 A時在AA處有向上的電場，粒子被加速，速率由Vo增大到V，然后粒子以V在磁場中勻速轉動半個周期，到達A時，在A2A2處有向下的電場，粒子又一次被加速，速率由v增大到V2，如此繼續下去，每當粒子經過交界面時都被加速從而速度不斷地增大，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期2 mBq，為達到不斷加速的目的，只要加上周期也為被加速粒子的最大速度決定于什么?例題3:回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒、兩金