1.1 磁场对通电导线的作用力(共25张PPT) 高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

资源下载
  1. 二一教育资源

1.1 磁场对通电导线的作用力(共25张PPT) 高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

资源简介

(共25张PPT)
1.1磁场对通电导线的作用力
问题:为什么“心”会转动?其中会有怎么样的规律呢?
现在我们的生活中到处都有家用电器的身影,如:洗衣机、电风扇、电动车等。这些电器中都有电动机,通电后就会转动工作,你知道它们的工作原理吗?
一、安培力的方向
1.上下交换磁极的位置以及改变磁场的方向,观察受力方向是否改变?
2.改变导线中电流方向,观察受力方向是否改变
猜想:通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。
I
B
F
F
I
B
F
I
B
I
B
F
实验结果分析
安培力的特点
B
I
F
示意图
安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直,即垂直于电流和磁场所在的平面
B
I
F
示意图
探究:如何判断通电导线在磁场中所受安培力的方向?
一 安培力的方向
伸开左手,让拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
2.安培力的方向
1.安培力:通电导线在磁场中受到的力
1)左手定则

N
S
B
F
利用左手定则判断安培力方向
①伸出左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面
②使磁感线垂直穿过手掌,四指指向电流方向
③大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向
F
B
I
B
I
F
α
α
B
B
I
F
α
30°
F
F
I
I
B
B
画出安培力的方向
I
B
F
反向电流相互排斥
同向电流相互吸引
B
A
F
F
当两个电流互成角度时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。
扩展
二、安培力的大小
F=ILB
垂直于磁场B放置、长为L的一段导线,当通过的电流为I时,所受的安培力F为:
②当磁感应强度B的方向与导线方向平行时:
F=0
①当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时:
F=ILB
思考:如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢?
I
B
把磁感应强度B分解为两个分量:
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
即F=ILB1
F=ILBsinθ
θ
B2
B1
将B1=Bsinθ代入得
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
二、安培力的大小
B
F
B⊥
B∥
I
(θ 为B、I 的夹角)
当θ=0 ,即B∥I,F=0
当θ=90 ,即B⊥I,F=BIl
当0 <θ<90 ,F=BIlsinθ
综上
b
a
公式说明
1)适用于匀强磁场
2)式中的L 是导线垂直于磁场方向的有效长度。
导线有效长度为2r
F安=2BIr
I
1、磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成) 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
.
三、磁电式电流表
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。
电流表的工作原理
如图所示,当电流通过线圈时,线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下,使线圈绕轴线转动,从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时,线圈才停止转动。
θ
优缺点
1)优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流
2)缺点:线圈导线很细,允许通过的电流很弱,测大电流应进行改装
课堂小结
一. 安培力的方向:左手定则
二. 安培力的大小(匀强磁场)
(θ为B与I夹角)
(B⊥I)
三. 磁电式电流表
b
B
a
F
.
.
B
B
.
×
F
b
B
a
1.巩固练习(左手定则)
×
B
F
B
B
B
B
×
B
F
3.如图所示,轻质导电线圈挂在磁铁N极附近,当线圈通以如图所示方向的电流时,线圈将(未通电时线圈在纸面内)(  )
A.不动        
B.转动,同时靠近磁铁
C.转动,同时离开磁铁 
D.不转动,只靠近磁铁
B
4、如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与水平面夹角为45°,金属棒MN的质量为0.1kg,处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,为使MN处于静止状态,则电阻R应为多少?(其他电阻不计)
θ
N
B
G
FN
F安
0.2Ω

展开更多......

收起↑

资源预览