2023版新教材高考物理一轮复习 第十一章 磁场安培力与洛伦兹力 第1讲 磁场及磁场对通电导线的作用力学生用书.docx

第十一章磁场安培力与洛伦兹力

【核心素养】
物理观念：1.理解磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力等概念；2.掌握安培定则、左手定则的应用方法；3.建立磁场的物质观念，运动与相互作用及能量观念．
科学思维：1.通过电场与磁场的类比，培养科学思维；2.掌握安培力、洛伦兹力的应用方法；3.构建带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的模型；4.运用力学观点、能量观点分析求解带电粒子在复合场中的运动，培养分析推理能力及数学知识的应用能力．
科学探究：1.通过实验探究安培力和洛伦兹力的大小和方向；2.通过实验探究电子在磁场中的偏转．
科学态度与责任：认识本专题知识在科技上的应用，让学生逐渐形成探索自然的动力．

【命题探究】
1.命题分析：本专题是高考的热点之一，磁场叠加及简单的磁偏转问题多以选择题的形式考查．计算题几乎每年都考，多以压轴题形式出现，考查带电粒子在复合场中的力学问题，对综合分析能力、空间想象及建模能力、利用数学处理物理问题的能力要求非常高．
2．趋势分析：预测此后高考对本专题会结合最新科技及生活实际，根据左手定则考查通电导体在磁场中的加速运动以及考查带电粒子在磁场中运动的匀速圆周运动模型的构建与应用．以此培养学生的物理观念、科学思维及科学态度．

【试题情境】
生活实践类：在日常生产生活和科技方面的主要试题情境有地磁场、电磁炮、电流天平、超导电磁船、回旋加速器、质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件等．
学习探索类：学习探索类涉及的主要试题情境有通电导体在安培力作用下的平衡与加速问题、运动粒子在磁场中的运动问题．

第1讲磁场及磁场对通电导线的作用力

【必备知识·自主排查】
一、磁场
1．磁感应强度
(1)物理意义：表征磁场________的物理量．
(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．单位是特斯拉，符号是T.
(3)方向：小磁针的________极所受磁场力的方向，也就是小磁针________时N极所指的方向．
(4)叠加：磁感应强度是矢量，叠加时遵守平行四边形定则．

2．匀强磁场
(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向________的磁场．
(2)磁感线特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线．

二、磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
1．磁感线及其特点
(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的________的方向一致．
(2)特点：
①描述磁场的方向：磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向．
②描述磁场的强弱：磁感线的疏密程度表示磁场的________，在磁感线较密的地方磁场________；在磁感线较疏的地方磁场________．
③是闭合曲线：在磁体外部，从________指向________；在磁体内部，由________指向________．
④不相交：同一磁场的磁感线永不________、不相切．
⑤是假想线：磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，客观上并不存在．
2．电流的磁场
直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强磁场，且距导线越远处磁场________与条形磁铁的磁场相似，管内为________磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场________安培
定则立体图三、安培力

1．安培力的大小
(1)磁场方向和电流方向垂直时：F＝________．
(2)磁场方向和电流方向平行时：F＝0.
2．安培力的方向——左手定则判断
(1)伸出左手，使拇指与其余四个手指______，并且都与手掌在同一个平面内．
(2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向________的方向．
(3)______所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．

四、磁通量

1．定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向________的平面，面积为S(如图所示)，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示．

2．物理意义：可表示穿过某一面积的磁感线净条数(磁通量的代数和)．
3．表达式：Φ＝________．
4．单位：韦伯(weber)，简称________，符号Wb.________＝1T·m2.
5．B＝ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量．

【生活、科技情境】
1.我们居住的地球是一个大磁体，如图所示，地磁场的分布类似于条形磁铁的磁场．

(1)地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．()
(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．()
2．全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能．如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连