专题七 电流的磁效应、磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力（课件）-山东省职教高考《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测

专题七.电流的磁效应、磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力 《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测 1 01 考纲解读 02 知识点梳理 03 考题讲解 课内练习 04 05 归纳小结 CONTENTS 目录 常见考点： 安培环路定律和右手螺旋法则：用于确定电流通过导体产生的磁场方向。 磁场的单位和量纲：了解磁感应强度、磁通和磁场强度的单位及其量纲。 磁场的特性和性质：磁场的无源性、环流定理等。 磁场中的导体受力：理解洛伦兹力的方向和大小，以及与导体长度、电流强度等因素的关系。 磁场中的力的应用：例如电动机、电磁铁等的原理和应用。 磁介质的性质和特点：了解磁介质在磁场中的响应和作用。 一.考纲解读 考试要求： 理解电流通过导体时产生的磁场，以及其基本原理。 能够使用右手螺旋法则确定磁场方向和磁感线的走向。 了解电流本身也会在周围产生磁场，而这个磁场的特性。 掌握描述磁场强度和方向的物理量。 理解单位面积内垂直于磁场方向的磁场线数量的概念。 了解介质中磁场传播能力的物理量。 理解磁感应强度在介质中的表现形式。 了解洛伦兹力的表现形式及其影响因素。 一.考纲解读 易考题型： 一.考纲解读 易考题型 选择题：电流的磁效应、磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力相关问题选择； 判断题：电流的磁效应、磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作 用力相关问题判断是否正确； 2 简答题：电流的磁效应、磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力相关问题解答。 3 1 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、磁场： 两个电荷之间的相互作用力,不是在电荷之间直接发生的,而是通过电场传递的。同样,磁极之间相互作用的磁力,也不是在磁极之间直接发生的,而是通过磁场传递的。磁极在自己周围的空间里产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。磁场跟电场一样,也是一种特殊物质,具有力和能的性质。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、磁场方向与磁感线： 把小磁针放在磁场中的任一点,可以看到小磁针受磁场力的作用,静止时它的两极不再指向南北方向,而指向一个别的方向。在磁场中的不同点,小磁针静止时指的方向一般并不相同。这个事实说明,磁场是有方向性的。一般规定,在磁场中的任一点,小磁针 N 极受力的方向,亦即小磁针静止时N极所指的方向，就是那一点的磁场方向。在磁场中可以利用磁感线(曾称磁力线)来形象地表示各点的磁场方向，所调磁感线,就是在磁场中画出的一些曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向,都跟该点的磁场方向相同,如图 5-2 所示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、电流的磁场： 磁体并不是磁场的唯一来源。1820年,丹变物理学家奥斯特做过下面的实验:把一条导线平行地放在磁针的上方,给导线通电,磁针就发生偏转,如图 5-3所示。这说明电流也能产生磁场,电和磁是有密切联系的。图 5-4 所示是直线电流的磁场。直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面上。直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则(也称为右手螺旋法则)来判定用右手握住导线,让伸査的大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、磁场力的方向和磁场方向及电流方向均是延直的，可用左手定则来判定:仲出左手,使大拇指跟其余四个手指亚直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线蛋真进入手心,并使四指指向电流方向,这时手常所在的平而与磁感线和导线所在的平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受力的方向。若电流方向与磁场方向不是垂直的,仍旧可以用左手定则来判定磁场力的方向，只是这时磁感线是倾斜进入手心的。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 电流的磁效应：电流通过导体产生的磁场。 磁场的方向和磁感线：通过右手螺旋法则确定磁场方向和磁感线的走向。 磁感应强度：描述磁场的强度和方向，通常用矢量表示。 磁通：单位面积垂直于磁场方向上的磁场线的数量，通常用Φ表示。 磁导率：描述介质中磁场传播能力的物理量。 磁场强度：指磁感应强度在介质中的大小，通常用H表示。 磁场对通电导线的作用力：洛伦兹力的表现，与电流强度、磁感应强度和导线的几何形状相关。 二.知识点梳理和重点概念复习 1.一段通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与磁场方向平行且向上，则磁场方向如何？ A) 向上 B) 向下 C) 水平 D) 无法确定 答案： B) 向下 解析： 导线受到的力与磁场方向平行且向上时，磁场方向必定是向下。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与电流方向垂直，则导线的长度方向如何？ A) 与电流方向垂直 B) 与电流方向平行 C) 与磁场方向垂直 D) 与磁场方向平行 答案： A) 与电流方向垂直 解析： 导线受到的力与电流方向垂直，因此导线的长度方向与电流方向垂直。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与电流方向平行，则导线的长度方向如何？ A) 与电流方向垂直 B) 与电流方向平行 C) 与磁场方向垂直 D) 与磁场方向平行 答案： B) 与电流方向平行 解析： 导线受到的力与电流方向平行，因此导线的长度方向与电流方向平行。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与磁场方向平行且向上，则电流方向如何？ A) 与磁场方向垂直且向上 B) 与磁场方向垂直且向下 C) 与磁场方向平行且向上 D) 与磁场方向平行且向下 答案： D) 与磁场方向平行且向下 解析： 导线受到的力与磁场方向平行且向上时，电流方向也与磁场方向平行且向下。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.放置在水平磁场中，若导线受到的力与磁场方向平行且向下，则电流方向如何？ A) 与磁场方向垂直且向上 B) 与磁场方向垂直且向下 C) 与磁场方向平行且向上 D) 与磁场方向平行且向下 答案： C) 与磁场方向平行且向上 解析： 根据洛伦兹力定律，导线受到的力与磁场方向平行且向下时，电流方向也与磁场方向平行且向上。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6. 通电导线放置在垂直磁场中，若导线受到的力与电流方向平行且向上，则磁场方向如何？ A) 向上 B) 向下 C) 水平 D) 无法确定 答案： B) 向下 解析： 导线受到的力与电流方向平行且向上时，磁场方向必定是向下。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7. 一段通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与磁场方向平行且向上，则磁场方向如何？ A) 向上 B) 向下 C) 水平 D) 无法确定 答案： B) 向下 解析：导线受到的力与磁场方向平行且向上时，磁场方向必定是向下。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8. 通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与电流方向垂直，则导线的长度方向如何？ A) 与电流方向垂直 B) 与电流方向平行 C) 与磁场方向垂直 D) 与磁场方向平行 答案： A) 与电流方向垂直 解析： 导线受到的力与电流方向垂直，因此导线的长度方向与电流方向垂直。 三.常考习题练习与讲解 选择题 9.通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与电流方向平行，则导线的长度方向如何？ A) 与电流方向垂直 B) 与电流方向平行 C) 与磁场方向垂直 D) 与磁场方向平行 答案： B) 与电流方向平行 解析： 导线受到的力与电流方向平行，因此导线的长度方向与电流方向平行。 三.常考习题练习与讲解 选择题 10.通电导线放置在水平磁场中，若导线受到的力与磁场方向平行且向上，则电流方向如何？ A) 与磁场方向垂直且向上 B) 与磁场方向垂直且向下 C) 与磁场方向平行且向上 D) 与磁场方向平行且向下 答案： D) 与磁场方向平行且向下 解析：导线受到的力与磁场方向平行且向上时，电流方向与磁场方向平行向下。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.一根通有电流的导线放置在外磁场中，如果导线的电流方向与外磁场方向平行，则导线所受的洛伦兹力为_______。 答案与解析：零。当导线的电流方向与外磁场方向平行时，磁场作用力为零。 2.如果一个导线在磁场中移动并且与磁场垂直，那么导线的两侧将产生_______。 答案与解析：感应电动势。当导线在磁场中移动并且与磁场垂直时，导线的两侧会产生感应电动势。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3.在洛伦兹力定律中，磁场对导线的作用力与_______的乘积成正比。 答案与解析：电流、导线长度、外磁场强度。洛伦兹力定律中磁场对导线的作用力与电流、导线长度以及外磁场强度的乘积成正比。 4.通有电流的直导线放置在外磁场中，如果导线的电流方向与外磁场方向相反，则导线所受的洛伦兹力的方向为_______。 答案与解析：外磁场的方向。当导线的电流方向与外磁场方向相反时，导线所受的洛伦兹力的方向与外磁场的方向相同。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5.增大外磁场的强度会_______导线所受的洛伦兹力。 答案与解析：增大。增大外磁场的强度会增大导线所受的洛伦兹力。 6.一个导线中的电流为I，导线长度为L，外磁场的磁感应强度为B，则洛伦兹力的大小与这些物理量的乘积关系为_______。 答案与解析：洛伦兹力的大小与电流I、导线长度L以及外磁场磁感应强度B的乘积成正比。 三.常考习题练习与讲解 填空题 7.导线中的电流增大时，感应电动势的大小_______。 答案与解析：增大。导线中的电流增大会导致感应电动势的大小增大。 8.增大导线的长度并不会影响_______。 答案与解析：感应电动势。增大导线的长度不会影响感应电动势的大小。 三.常考习题练习与讲解 填空题 9.导线的电流方向与外磁场方向垂直时，洛伦兹力的方向为_______。 答案与解析：外磁场的方向。当导线的电流方向与外磁场方向垂直时，洛伦兹力的方向与外磁场的方向相同。 10.增大导线的电流会_______导线周围磁场的强度。 答案与解析：增加。增大导线的电流会增加导线周围磁场的强度。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.一根通有电流的导线放置在外磁场中，如果导线的电流方向与外磁场方向相反，则导线所受的洛伦兹力的方向与外磁场的方向相同。（ ） 答案与解析：错误。当导线的电流方向与外磁场方向相反时，导线所受的洛伦兹力的方向与外磁场的方向相反。 2.增大导线的电流会使导线周围磁场的强度减小。（ ） 答案与解析：错误。增大导线的电流会使导线周围磁场的强度增加。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.磁场对通电导线的作用力与电流方向和导线长度的乘积成正比。（ ） 答案与解析：正确。根据洛伦兹力定律，磁场对通电导线的作用力与电流方向和导线长度的乘积成正比。 4.增大外磁场的强度会增大导线周围磁场的强度。（ ） 答案与解析：正确。增大外磁场的强度会增大导线周围磁场的强度。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.增大导线的截面积会增加导线所受的洛伦兹力。（ ） 答案与解析：错误。在洛伦兹力定律中，导线的截面积与导线所受的洛伦兹力无直接关系。 6.磁场对通电导线的作用力大小与导线材料的种类无关。（ ） 答案与解析：正确。磁场对通电导线的作用力大小与导线材料的种类无关，只与电流、磁场强度和导线长度等因素有关。 三.常考习题练习与讲解 判断题 7.当通电导线垂直于外磁场方向时，导线所受的洛伦兹力最大。（ ） 答案与解析：正确。当通电导线垂直于外磁场方向时，导线所受的洛伦兹力最大。 8.磁场对通电导线的作用力与外磁场的方向无关。（ ） 答案与解析：错误。磁场对通电导线的作用力与外磁场的方向有关，根据洛伦兹力定律，导线所受的力方向与外磁场和电流方向的关系有所变化。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.为什么在磁场中通电导线的长度方向会影响受力的方向？ 答案： 通电导线的受力方向受到洛伦兹力定律的影响。由于洛伦兹力的方向与电流方向、磁场方向以及导线长度方向之间存在叉乘关系，因此导线的长度方向会影响受力的方向。 四.课内练习与讲解 2. 为什么在垂直磁场中的通电导线受到的力与磁场方向和电流方向有关？ 答案： 在垂直磁场中，通电导线受到的洛伦兹力的大小和方向取决于电流方向和磁场方向之间的夹角。根据右手定则，导线受力的方向会随着电流和磁场方向的变化而变化。 四.课内练习与讲解 3.为什么在垂直磁场中的通电导线受到的力大小与电流强度有关？ 答案： 在垂直磁场中，通电导线受到的力由洛伦兹力决定，而洛伦兹力的大小与电流强度成正比。更大的电流强度意味着更多的电荷运动，从而产生更大的洛伦兹力。 四.课内练习与讲解 4.当通电导线放置在水平磁场中时，导线受到的力的大小和方向如何随着电流方向的变化而变化？ 答案： 当电流方向与磁场方向平行时，导线受到的洛伦兹力为零；当电流方向与磁场方向垂直时，导线受到的洛伦兹力方向遵循右手定则，大小与电流强度和磁感应强度的乘积成正比。 四.课内练习与讲解 5.在垂直磁场中的通电导线受到的力为什么会导致导线产生运动？ 答案： 当导线受到洛伦兹力时，会产生一个力矩，导致导线绕一个轴旋转或者在磁场中偏转。这是因为洛伦兹力产生的力矩会使导线发生运动。 四.课内练习与讲解 6.如何利用右手定则来确定导线在磁场中受到的力的方向？ 答案： 右手定则规定，当右手的四指指向电流方向，拇指指向磁场方向时，手掌的方向就是导线受到的力的方向。这个定则适用于垂直磁场中的通电导线。 四.课内练习与讲解 7.当通电导线放置在垂直磁场中时，如何调整导线的位置以减小或增大受力的大小？ 答案： 若要减小或增大导线受力的大小，可以调整导线的角度，使得导线的方向与磁场方向的夹角变小或变大。当导线方向与磁场方向平行时，受力为零；当二者垂直时，受力最大。 四.课内练习与讲解 电流的磁效应、磁场的主要物理量以及磁场对通电导线的作用力时，我们需要了解几个重要的概念。首先，电流的磁效应指的是当电流通过导体时所产生的磁场。根据安培环路定律，电流在导体周围产生的磁场方向可以用右手螺旋法则确定，这对理解磁场的方向和磁感线有着重要意义。其次，磁场的主要物理量包括磁感应强度、磁通和磁导率等。磁感应强度描述了磁场的强度和方向，通常用矢量表示。 五.课程小结 五.课程小结 重点复习知识点 1.磁感应强度是一个矢量,它的大小如上式所示,它的方向就是该点的磁场方向。它的单位由下1和1的单位决定,在国际单位制中,它的单位是T(特)。 2.磁感应强度 8可用专门的仪器来测量,如特斯拉计。用磁感线的疏密程度也可以形象地表示磁感应强度的大小。在磁感应强度大的地方碰感线密一些在磁感应强度小的地方磁感线疏一些。 感谢观看 $$