2016年春高中物理人教选修3-1课件 第3章末小结

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-1 第三章磁场第三章磁场成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 磁场磁场第三章第三章第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 章末小结章末小结第三章第三章第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 规规 律律 方方 法法2触触 及及 高高 考考3考考 题题 探探 析

2、析4临临 场场 练练 兵兵5知知 识识 结结 构构1第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 知知 识识 结结 构构第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 规规 律律 方方 法法第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1

3、一、有关安培力问题的分析与计算一、有关安培力问题的分析与计算安培力是一种性质力，既可以使通电导体静止、运动或转安培力是一种性质力，既可以使通电导体静止、运动或转动，又可以对通电导体做功，因此，有关安培力问题的分析与动，又可以对通电导体做功，因此，有关安培力问题的分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样，先取研究对象进行受计算的基本思路和方法与力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，判断通电导体的运动情况，然后根据题目中的条件由力分析，判断通电导体的运动情况，然后根据题目中的条件由牛顿定律或动能定理等规律求解。具体求解应从以下几个方面牛顿定律或动能定理等规律求解。具体求解应从以下几个方面着手分析

4、。着手分析。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 1安培力的大小安培力的大小当通电导体与磁场方向垂直时，当通电导体与磁场方向垂直时，FILB；当通电导体与；当通电导体与磁场方向平行时，磁场方向平行时，F0；当通电导体和磁场方向的夹角为；当通电导体和磁场方向的夹角为时，时，FILBsin。2安培力的方向安培力的方向由左手定则判断，安培力垂直于磁场的方向，也垂直于导由左手定则判断，安培力垂直于磁场的方向，也垂直于导线的方向，即安培力垂直于磁场和导线所决定的平面，但磁场线的方向，即安培力垂直于磁场和导线所决定的平

5、面，但磁场与导线可以不垂直。与导线可以不垂直。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 3解决安培力问题的一般步骤解决安培力问题的一般步骤先画出通电导线所在处的磁感线的方向，用左手定则确定先画出通电导线所在处的磁感线的方向，用左手定则确定通电导线所受安培力的方向；根据受力分析确定通电导体所处通电导线所受安培力的方向；根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程；根据牛顿运动定律或动能定理求解。的状态或运动过程；根据牛顿运动定律或动能定理求解。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学

6、习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (北京市朝阳区北京市朝阳区20142015学年高二下学期期学年高二下学期期末末)电磁炮有很多优点，备受各国军事家的重视，如图是导轨电磁炮有很多优点，备受各国军事家的重视，如图是导轨式电磁炮实验装置的示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方式电磁炮实验装置的示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流

7、回电源，滑块被从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源，滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，滑块所导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为电流的关系为BkI，如果两导轨内侧间距为，如果两导轨内侧间距为l，滑块的质量为，滑块的质量为m，滑块沿导轨滑行距离，滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为后获得的发射速度为v0。以下说法中。以下说法中正确的是正确的是()第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导

8、 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 A若使电流和磁感应强度的方向同时反向，滑块的发射若使电流和磁感应强度的方向同时反向，滑块的发射方向也将随之反向方向也将随之反向B若将电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离若将电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后后获得的发射速度为获得的发射速度为2vC若使电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离若使电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后后获得的发射速度为获得的发射速度为4vD若使滑块的质量加倍，则滑块沿导轨滑行距离若使滑块的质量加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得后获得的发射速度为的发射速度为0.5v第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才

9、之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：B第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 二、有关洛伦兹力的多解问题二、有关洛伦兹力的多解问题要充分考虑带电粒子的电性、磁场方向、轨迹及临界条件要充分考虑带电粒子的电性、磁场方向、轨迹及临界条件的多种可能性，画出其运动轨迹，分阶段、分层次地求解。常的多种可能性，画出其运动轨迹，分阶段、分层次地求解。常见的多解问题有以下几种：见的多解问题有以下几种：1带电粒子电性不确定造成多解带电粒子电性不确定造成多解受洛伦兹力作

10、用的带电粒子，可能带正电，也可能带负受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，在相同的初速度的条件下，正负粒子在磁场中运动轨迹不电，在相同的初速度的条件下，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，形成多解。同，形成多解。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图甲所示，带电粒子以速率如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，如带垂直进入匀强磁场，如带正电，其轨迹为正电，其轨迹为a，如带负电，其轨迹为，如带负电，其轨迹为b。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指

11、导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 2磁场方向不确定形成多解磁场方向不确定形成多解有些题目只告诉了磁感应强度大小，而未具体指出磁感应有些题目只告诉了磁感应强度大小，而未具体指出磁感应强度方向，此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多强度方向，此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解。解。如图乙所示，带正电粒子以速率如图乙所示，带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，如垂直进入匀强磁场，如B垂直纸面向里，其轨迹为垂直纸面向里，其轨迹为a，如，如B垂直纸面向外，其轨迹为垂直纸面向外，其轨迹为b。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教

12、版人教版 物理物理 选修选修3-1 3临界状态不惟一形成多解临界状态不惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180从入射界面这边反向飞出，如图丙所示，于是形成了多解。从入射界面这边反向飞出，如图丙所示，于是形成了多解。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 4运动的往复性形成多解运动的往复性形成多解带电粒子在部分是电场，部分是磁场的空间运动时

13、，运动带电粒子在部分是电场，部分是磁场的空间运动时，运动往往具有往复性，从而形成多解。如图丁所示。往往具有往复性，从而形成多解。如图丁所示。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图所示，圆锥体顶角为如图所示，圆锥体顶角为120。质量为。质量为m1kg、带电荷量为、带电荷量为q1C的带电小球被长度为的带电小球被长度为L1m的轻细线的轻细线系于圆锥体顶部，整个装置处在方向竖直向下，磁感应强度为系于圆锥体顶部，整个装置处在方向竖直向下，磁感应强度为B1T的匀强磁场中，取的匀强磁场中，取g10m/s2，欲使小球刚

14、好不离开锥，欲使小球刚好不离开锥面，小球转动的角速度可能为面，小球转动的角速度可能为()A0.866rad/s B1rad/sC4rad/s D5rad/s第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：CD点评：点评：此题疑难点在于此题疑难点在于恰好离开锥面的条件，恰好离开锥面的条件，小球转小球转动方向如何影响向心力。动方向如何影响向心力。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才

15、之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 三、带电粒子在复合场中的运动三、带电粒子在复合场中的运动复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两种场并复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两种场并存的场，或场分区域存在。存的场，或场分区域存在。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 力的特点力的特点功和能的特点功和能的特点重力场重力场大小：大小：Gmg方向：竖直向下方向：竖直向下重力做功与路径无关重力做功与路径无关重力做功改变重力势能重力做功改变重力势能静电场静电

16、场大小：大小：FqE方向：正电荷受力方向方向：正电荷受力方向与电场强度的方向相与电场强度的方向相同；负正电荷受力方向同；负正电荷受力方向与电场强度的方向相反与电场强度的方向相反电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关WqU电场力做功改变电势能电场力做功改变电势能磁场磁场洛伦兹力的大小：洛伦兹力的大小：FqvB方向：符合左手定则方向：符合左手定则洛伦兹力不做功，不改洛伦兹力不做功，不改变电荷的动能变电荷的动能三种场的比较三种场的比较第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 四、带电粒子在复合场中的运动分类四、带电

17、粒子在复合场中的运动分类1静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动。态或做匀速直线运动。2匀速圆周运动匀速圆周运动在三场并存的区域中，当带电粒子所受的重力与电场力大在三场并存的区域中，当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动。于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教

18、版 物理物理 选修选修3-1 3较复杂的曲线运动较复杂的曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小和方向均变化，且与初速当带电粒子所受的合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒度方向不在同一条直线上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。4.分阶段运动分阶段运动带电粒子可能依次通过几种不同情况的复合场区域，其运带电粒子可能依次通过几种不同情况的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。成。第三章第三章

19、章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 注意：注意：研究带电粒子在复合场中的运动时，首先要明确研究带电粒子在复合场中的运动时，首先要明确各种不同力的性质和特点；其次要正确地画出其运动轨迹，再各种不同力的性质和特点；其次要正确地画出其运动轨迹，再选择恰当的规律求解。选择恰当的规律求解。一般情况下，电子、质子、一般情况下，电子、质子、粒子等粒子等微观粒子在复合场中所受的重力远小于电场力、磁场力，因而微观粒子在复合场中所受的重力远小于电场力、磁场力，因而重力可以忽略，如果有具体数据，可以通过比较来确定是否考重力可以忽略，如果有

20、具体数据，可以通过比较来确定是否考虑重力，在有些情况下需要由题设条件来确定是否考虑重力。虑重力，在有些情况下需要由题设条件来确定是否考虑重力。求解带电粒子在复合场中的运动问题的一般步骤是：求解带电粒子在复合场中的运动问题的一般步骤是：(1)选选带电粒子为研究对象；带电粒子为研究对象；(2)对带电粒子进行受力分析；对带电粒子进行受力分析；(3)依据依据受力情况判定带电粒子的运动形式；受力情况判定带电粒子的运动形式；(4)分析运动过程并结合力分析运动过程并结合力学规律列方程或画图象，然后求解。学规律列方程或画图象，然后求解。 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习

21、指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (1)小球第小球第1s末的速度。末的速度。(2)小球在前小球在前2s内的位移。内的位移。(3)第第6s内小球离开斜面的最大距离。内小球离开斜面的最大距离。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章

22、末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 点评：点评：本题属于典型的带电粒子在复合场中的运动问题，本题属于典型的带电粒子在复合场中的运动问题，正确分析带电粒子在各个时间段内的受力，得出粒子在偶数秒正确分析带电粒子在各个时间段内的受力，得出粒子在偶数秒内做匀速圆周运动是解题的关键。内做匀速圆周运动是解题的关键。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 触触 及及 高高 考考第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习

23、指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 1本章知识在高考中主要考查磁场的基本概念、安培力本章知识在高考中主要考查磁场的基本概念、安培力和洛伦兹力的判断和应用。侧重于带电粒子在磁场中的匀速圆和洛伦兹力的判断和应用。侧重于带电粒子在磁场中的匀速圆周运动、带电粒子在复合场中运动等问题。多以选择题和综合周运动、带电粒子在复合场中运动等问题。多以选择题和综合计算题的形式出现。计算题的形式出现。2带电粒子在复合场中的运动是高考的重点之一，能综带电粒子在复合场中的运动是高考的重点之一，能综合考查重力、电场力、磁场力的分析，各种力做功、能量转化合考查重力、电场力、磁场力的分析，各种力做功、能量转

24、化的关系，圆周运动、动力学知识，以及考生的分析和综合应用的关系，圆周运动、动力学知识，以及考生的分析和综合应用能力。覆盖考点较多，是历年高考的一个命题热点，难度较能力。覆盖考点较多，是历年高考的一个命题热点，难度较大，在学习中我们要加倍努力。大，在学习中我们要加倍努力。第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 考考 题题 探探 析析第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (2015全国卷全国卷，19)有两个匀强磁场区域有两个匀

25、强磁场区域 和和 ， 中的磁感应强度是中的磁感应强度是 中的中的k倍。两个速率相同的电倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与子分别在两磁场区域做圆周运动。与 中运动的电子相比，中运动的电子相比， 中的电子中的电子()A运动轨迹的半径是运动轨迹的半径是中的中的k倍倍B加速度的大小是加速度的大小是中的中的k倍倍C做圆周运动的周期是做圆周运动的周期是中的中的k倍倍D做圆周运动的角速度与做圆周运动的角速度与中的相等中的相等 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：AC第三章第三章章末小结章末

26、小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (2015四川理综，四川理综，7)如图所示，如图所示，S处有一电子处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面在垂直于纸面在纸面内的长度纸面内的长度L9.1 cm，中点，中点O与与S间的距离间的距离d4.55 cm，MN与与SO直线的夹角为直线的夹角为，板所在平面有电子源的一侧区域有方向，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2.0104 T。电。电子质量子质量m9.110

27、31 kg，电量，电量e1.61019 C，不计电子，不计电子重力。电子源发射速度重力。电子源发射速度v1.6106 m/s的一个电子，该电子打的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为在板上可能位置的区域的长度为l，则，则()第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 A90时，时，l9.1 cmB60时，时，l9.1 cmC45时，时，l4.55 cm D30时，时，l4.55 cm第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-

28、1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：AD第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 临临 场场 练练 兵兵第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 一、选择题一、选择题(1题为单选题，题为单选题，2题为多选题题为多选题)1(2015全国卷全国卷，14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行

29、。一速度方向与磁感应强度方向垂直的度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子带电粒子(不计重力不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的后，粒子的()A轨道半径减小，角速度增大轨道半径减小，角速度增大B轨道半径减小，角速度减小轨道半径减小，角速度减小C轨道半径增大，角速度增大轨道半径增大，角速度增大D轨道半径增大，角速度减小轨道半径增大，角速度减小答案：答案：D第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路

30、 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 2(2015全国卷全国卷，18)指南针是我国古代四大发明之指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是一。关于指南针，下列说法正确的是()A指南针可以仅具有一个磁极指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转通电时指南针不偏转答案：答案：BC第三章第三章章末小结章末小结成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：指南针不可以仅具有一个磁极，故指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确