鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用公开课课件ppt
展开(1)直线电流的磁场方向
右手握住导线让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向
(2)环形电流的磁场方向
让右手弯曲的四指与环行电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环行导线轴线上磁感线的方向
人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
(2)实验现象表明:通电导体棒在磁场中所受安培力的方向,与电流方向、磁场方向有关。(3)众多实验表明:通电导线在磁场中所受安培力的方向,与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。
(1)实验结果 ①调换磁铁的磁极以改变磁场的方向,导体棒受力方向改变。 ②改变“天桥”中电流的方向,受力方向改变。
伸开左手,拇指与其余四个手指垂直,且都与手掌处于同一平面内。让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,此时拇指所指的方向即为安培力的方向。
4. 对安培力方向的理解
例 某同学画出了四幅表示磁场B、电流I和安培力F三者方向间的关系图,如图所示,其中正确的是( )
A B C D
解析:根据左手定则可知,A图中安培力方向应该向下,B图中安培力方向应该垂直于磁场方向斜向左上方,C图中磁场方向和电流方向在同一直线上,不受安培力作用,D图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向,故D正确。
6. 对安培力公式的理解
7. 两平行通电直导线的相互作用
同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。
例 如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到磁场力的大小变为( )A. F2 B. F1- F2C. F1+ F2 D.2F1- F2
(1)通电线圈在磁场中受到安培力的作用,在安培力的作用下,绕着转轴转动。(图a)(2)通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置),受力平衡,由于惯性继续转动。(图b)
用什么办法能使线圈持续转动呢?
当线圈刚过平衡位置时,要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢?哪种方法更方便?
改变电流的方向 改变磁场的方向
换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。 换向器能及时改变线圈中电流的方向,使线圈持续转动。
(1)构造
磁铁、铁芯、铝框、指针、游丝(又称螺旋弹簧)。
(2)原理
通电线圈在磁场中受到安培力而偏转。 (1)线圈偏转的角度越大,被测电流就越大。 (2)根据线圈偏转的方向,可以知道被测电流的方向。
两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱,使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,保持线圈转动时,安培力的大小不受磁场影响,线圈所受安培力的方向始终与线圈平面垂直,线圈平面都与磁场方向平行,表盘刻度均匀。
优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流。 缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流很弱(量程小)。要测较大的电流,必须进行改装。
甲 乙
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。如图乙所示,边长为L的正方形线圈中通以电流I,线圈中的某一条导线a电流方向垂直纸面向外,导线b电流方向垂直纸面向里,a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则当线圈处在图乙所示位置时,下列说法正确的是( )A.该磁场是匀强磁场B.该线圈的磁通量为BL2C.导线a受到的安培力方向向下D.导线b受到的安培力大小为BIL
解析:A错:该磁场是均匀辐向分布的,不是匀强磁场。B错:线圈平面与磁场方向平行,磁通量为0。C错,D对:在图乙所示位置,导线a、b受到的安培力方向分别为向上、向下,大小均为ILB,线圈将沿顺时针方向转动。
例 如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I(方向如图所示),在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码时,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平又重新平衡。由此可知( )
解析:因为电流反向时,右边再加砝码才能重新平衡,所以电流反向时安培力竖直向上,由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里。电流反向前,有m1g=m2g+m3g+NBIl,其中m3为线圈质量。电流反向后,有m1g=m2g+m3g+mg-NBIl。两式联立可得B= 。
1.[多选]如图所示的三维空间内,匀强磁场方向沿x轴正方向,在平面xOz内有一通电直导线,若它所受的安培力方向沿y轴正方向,则( )A.该通电导线一定不会沿平行于Ox方向放置B.该通电导线一定平行于Oz方向放置C.无论通电导线怎样放置,它总受到沿y轴正方向的安培力D.沿Oz方向观察一定有沿Oz方向的电流
提示:安培力的方向垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面,电流方向与磁场方向可以不垂直。
2.[多选]图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动,下列说法正确的是( )A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动
提示:根据电源的极性,先判定电磁铁的磁极,再判定通电导线L的电流方向。
4.如图甲所示,扬声器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面),磁场方向如图中箭头所示,在图乙中( ) 甲 乙
A.当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B.当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C.当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D.当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
5.如图甲所示是磁电式电流表的结构图,图乙是磁极间的磁场分布图,以下选项中正确的是( )
A.指针稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力与线圈受到的安培力的作用效果是相反的B.通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转角度也越大C.在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场D.在线圈转动的范围内,线圈所受安培力与电流有关,而与所处位置无关
高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 安培力示范课ppt课件: 这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 安培力示范课ppt课件,共59页。
鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用课文课件ppt: 这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用课文课件ppt,共15页。PPT课件主要包含了结论F,FBIL等内容,欢迎下载使用。
高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用备课课件ppt: 这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用备课课件ppt,文件包含11安培力及其应用pptx、11安培力及其应用解析版docx、11安培力及其应用原卷版docx、实验1会动的铝箔“天桥”mp4、实验2两平行通电直导线间的相互作用mp4、电动机原理swf等6份课件配套教学资源,其中PPT共25页, 欢迎下载使用。