高中物理 第二章 电流与磁场章末复习课学案 教科版选修1-1-教科版高二选修1-1物理学案VIP专享VIP免费

第二章电流与磁场[巩固层·知识整合][自我校对]①闭合②③BS④左手⑤垂直⑥BIl⑦0⑧左手⑨v⑩磁通量⑪n⑫Blv[学思心得][提升层·能力强化]磁感线与安培定则1．对磁感线的理解要点(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N极到S极．在磁体的内部由S极到N极．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．2．安培定则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”的关系，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”——磁感线绕向；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．根据图21中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向．图21【解析】由安培定则可判定：甲图中电流方向由b到a，乙图中电流方向由a到b，丙图中电流方向由a到b.【答案】见解析[针对训练]1．如图22所示，当环形导线通以逆时针方向电流后，位于环形导线中央的小磁针N极的受力方向()图22A．水平向左B．水平向右C．垂直向外D．垂直向里C[当环形导线通以逆时针方向电流时，据安培定则得出环形线圈内部磁感线的方向垂直于纸面向外，而小磁针静止时的N极指向与线圈的磁感线的方向是一致的，所以垂直环形电流所在平面向外，故C正确，ABD错误；故选C.]磁通量1．磁通量是针对一个面而言的，与线圈匝数无关．2．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于匀强磁场Φ＝BS，其中S是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．3．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.4．磁感应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．如图23所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B＝0.1T，求4s后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大)图23【解析】计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S＝(v·t)2.所以Φ＝B·(vt)2＝＝0.1××12×42Wb＝0.8Wb.【答案】0.8Wb[针对训练]2．如图24所示，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.半径为r的圆环垂直于磁场，把圆环的一半置于匀强磁场中，则穿过圆环的磁通量为()【导学号：37032057】图24A．2πBrB．πBrC．πBr2D.πBr2D[由图可知，线圈的一半在磁场中，所以线圈的磁通量大小为Φ＝B·S＝πBr2，故ABC错误，D正确．]对公式E＝n的理解1．求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应．2．求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零．3．由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定，一般把整个线圈当成电源．4．感应电动势大小决定于穿过回路的磁通量的变化率，而与磁通量Φ，磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．5．磁通量的变化率，是Φt图像上某点切线的斜率．6．若恒定，则E不变．如图25所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T/s的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R的电流是多少？图25【解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为E＝n＝nS＝50×100×20×10－4V＝10V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I＝＝A＝0.1A．【答案】0.1A[针对训练]3．如图26所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度的大小随时间增大．则线...