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【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-1配套课件 23 通电导线在磁场中受到的力


4 通电导线在磁场中受到的力 目录 退出 课前预习导学 目标导航 学习目标 1. 能说出安培力的概念 , 会用左手定则 判定安培力的方向。 2.学会用公式 F=ILB(B⊥I)计算安培力的大 小,明确其一般表达式 F=ILBsinθ(θ 为 B 与 I 的夹角)。 3.熟悉磁电式电流表的构造及原理。 重点难点 重点:安培力方向的 判定 ( 左手定则 ) 及其大 小的计算

。 难点:安培力在实际问题 中的应用。 目录 退出 预习导引 1.安培力的方向 (1)定义:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。 (2)判断安培力方向的方法是左手定则。 内容:伸开左手,让拇指与其 余四指垂直,并且都与手掌在一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四 指指向电流的方向,这时拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安 培力的方向。 2.安培力的大小 (1)当通电导线垂直磁场方向放置时,所受安培力的大 小为 F=BIL。 (2)当磁感应强度 B 的方向与通电导线平行时,导线受力 F=0。 (3)当磁感应强度 B 的方向与通电导线方向成 θ 角时,F=BILsin θ。 θ 为 B 与 I 的夹角。 目录 退出 3.磁电式电流表 (1)构造:磁铁、线圈、螺旋弹簧(又叫游丝)、指针、极靴、圆柱形 铁芯等。 (2)原理:当被测电流通入线圈时,线圈受安培力作用而转动,线圈的 转动使螺旋弹簧扭转形变,产生阻碍线圈转动的力矩。当安培力产生的 转动力矩与螺旋弹簧形变产生的阻碍转动的力矩达到平衡时,指针停 留在某一刻度。电流越大,安培力就越大,指针偏角就越大。 目录 退出 预习交流 在现代生活中,我们的身边充满着电器 :洗衣机、 电冰箱、录音机、吹风机等。你知道这些电器工作 时的共同特点是什么吗?它产生的原理又是什么 呢? 答案:这些电器工作时的共同特点是都要使用电动机。而电动机的 原理是通电线圈在磁场中受安培力作用而旋转,从而将电能转化为机 械能。 目录 退出 课堂合作探究 问题导学 一、安培力的方向 活动与探究 1 1.安培力垂直于导线、垂直于磁场方向,那么电流也一定与磁场垂 直吗? 答案:根据左手定则,通电导线在磁场中所受安培力一定垂直于导 线,垂直于磁场,但由于导线可以沿任何方向放入磁场,所以电流不一定 与磁场垂直。 目录 退出 2.通电导线与磁场不垂直时安培力方向将如何判断? 答案:如图所示,可将磁感应强度 B 分解为一个与通电导线垂直的 B⊥,另一个与通电导线平行的 B∥,与导线平行的磁场 B∥不会对通电导 线产生安培力作用,所以用左手定则判断与导线垂直的分磁场 B⊥对导 线的安培力方向,即为总磁场 B 对导线的安培力方向。 目录 退出 3.如图所示,我们日常生活中用的照明电流是频率为 50 Hz、电压为 220 V 的交变电流,其大小和方向都在周期 性变化。 用一蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡可以看 到灯丝颤抖起来,灯丝的“颤抖”说明什么道理呢? 答案:电流方向变化时,安培力的方向随着变化,所以 灯丝发生“颤抖”。 目录 退出 迁移与应用 1 请根据图中给出的条件,运用左手定则,画出各图中第三个物理量 的方向。 答案:见解析(图略) 解析:根据各图中已知方向利用左手定则,判知:(a)F 垂直于纸面向 里 (b)F 垂直于纸面向里 (c)B 垂直于纸面向外 (d)I 由左向右 (e)F 垂直于 I 斜向右下方 目录 退出 1 .左手定则 :伸开左手,使拇指跟其余四个手指 垂直 ,并且都跟手掌在一个平面内,把手放在磁场

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