资源简介 1. 1磁场对通电导线的作用力 新课引入 问题:为什么我的“心”会转动? 安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力(Ampère force),把电流的单位定为安培。 研究力主要研究哪些因素? F∝l 实验:探究影响通电导线受力的因素 ①保持电流不变,改变导线通电部分的长度 结论:长度越长,通电导线受力越大 l ? F F∝I ②保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小 结论:电流越大,通电导线受力越大 I ? F 同一块磁铁,并且导线与磁场垂直: 即:F∝IL F=BIL 一、安培力的方向 安培力的方向可能与哪些因素有关? 1. 上下交换磁极的位置以改变磁场的方向,观察导体棒受力方向是否改变。 组装好器材,进行实验,观察导体棒受力方向。 2. 改变导体棒中电流的方向,观察受力方向是否改变。 实验探究 一、安培力的方向 动画模拟 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 现象记录 F 一、安培力的方向 动画模拟 向上 垂直于纸面向外 水平 向左 现象记录 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 F F 动画模拟 一、安培力的方向 现象记录 向上 垂直于纸面向外 水平 向左 向下 垂直于纸面向外 水平 向右 F F 向下 垂直于纸面向里 水平 向左 F 一、安培力的方向 ①改变磁场方向 ②改变电流方向 I B F I B F I B F 你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系? 一、安培力的方向 左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌垂直进入,并使四指指向电流的方向,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 再次提醒:一定要使用左手! 【例题1】判定以下通电导线所受安培力的方向 I B F F I B F I B I B F 【例题2】判定以下通电导线所受安培力的方向 I B I B α α B I 30° I I I B B B B B I F α 【例题3】试分析通电导线之间的相互作用力情况 二、安培力的大小 F=BIL 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=BIL 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 B// B⊥ θ F=ILB⊥=ILBsinθ 其中平行方向的B//不产生安培力,导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生,由此又得: 把磁感应强度B分解为两个分量: ①一个分量与导线垂直 B⊥=Bsinθ ②另一分量与导线平行 B//=Bcosθ I B F 二、安培力的大小 二、安培力的大小 F F 从起点到终点的长度 有效长度L: 弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度;相应的电流沿L由始端流向末端。 三、磁电式电流表 最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。 最大的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的(即沿直径方向分布),如图所示。 这样的构造使得线框在转动过程中,其平面始终与磁场平行,即受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。 1、磁电式电流表的构造: 三、磁电式电流表 2、磁电式电流表的工作原理: 均匀的辐向分布的磁场,使线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,表盘的刻度就是均匀的了”。 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。 线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变。 三、磁电式电流表 3、磁电式电流表的特点: 1、灵敏度高,可以测量很弱的电流,但是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很小; 2、电流和安培力成正比,所以电流表的刻度是均匀的; 3、电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相反方向转动。 回顾导入:你知道我的“心”为什么在动了吗? 利用左手定则知道左边电流受到安培力向里,右边的向外,不断变换,我的“心”就动起来了。 展开更多...... 收起↑ 资源预览