《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用》PPT.ppt

2.3磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)能力1、安培力：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用、磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、安培力的方向：左手定則：伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心并使四指指向電流的方向那么拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向。、電動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)儀器：三塊相同的蹄形磁鐵、一根直導(dǎo)線、直流電源、支架,一、安培力1、前言：既然通電導(dǎo)線能產(chǎn)生磁場(chǎng)，它本身也相當(dāng)于一個(gè)磁體，那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場(chǎng)力的作用呢？實(shí)驗(yàn)研究。2、實(shí)驗(yàn)：把一段直導(dǎo)線放到磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。裝置示意圖：,3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向一致時(shí)，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。4、安培力：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為安碚力F。5、思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)）6、猜想：導(dǎo)線的長(zhǎng)度L電流的大小I再做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)：三塊相同的磁鐵并排放置，可認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度可以比較導(dǎo)線所受安培力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：,在同一磁場(chǎng)中，電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，導(dǎo)線所受安培力越大。,精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。,用公式表示為：F=BILB是比例系數(shù),在同一磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受安培力越大；,二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、討論比值的情況：對(duì)于不同的磁場(chǎng)，比例關(guān)系都成立，但在不同的磁場(chǎng)中，比例系數(shù)B不一樣。2、定義：比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。3、定義式：4、物理意義：反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,6、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T。1T的物理意義：,7、B的一般大?。撼Ｒ姷牡卮艌?chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3105T7105T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是103T1T。在電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T1.4T8、方向：把某一點(diǎn)磁場(chǎng)的方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁場(chǎng)的方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向沿磁感線的切線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。,三、安培力的方向左手定則,F方向，既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。,四、電動(dòng)機(jī)1、思考：如果放在磁場(chǎng)中不是一段通電導(dǎo)線，而是一個(gè)通電的矩形線圈abcd，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2、電動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造：定子和轉(zhuǎn)子。,3、功率有大有??；分直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)4、應(yīng)用：看插圖,直流電動(dòng)機(jī)示意圖,視頻,小結(jié)一、安培力1、概念：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為安碚力F2、大?。篎=BIL3、方向：FB，F(xiàn)I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。左手定則確定二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、公式：2、物理意義：反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱3、單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T4、方向：與該處磁場(chǎng)方向同5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：B的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,一.安培力,1.安培力,2.IB時(shí)，F(xiàn)最大；I/B時(shí),F最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強(qiáng)度,3.FBIL,2.定義:,二、磁感應(yīng)強(qiáng)度,4.單位:,5.方向:,6.勻強(qiáng)磁場(chǎng),3.公式:,在磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，它受到的安培力為510-2N，則：這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到5A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否肯定這里沒有磁場(chǎng)。,例題：,解:,應(yīng)為2T,有兩種可能：(a)該處沒有磁場(chǎng)，(b)該處有磁場(chǎng)，只不過通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行。,不能肯定。,由左手定則判斷四個(gè)圖中所標(biāo)方向是否正確紅色箭頭表示電流方向,圖2.3-9安培的平行導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。你能判定通電后它們之間作用力的方向嗎？,用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡?？梢钥吹綗艚z顫抖起來。猜猜看，燈絲里通過怎樣的電流，才能使燈絲顫抖,鞏固練習(xí),1下列說法中錯(cuò)誤的是（）A磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，就是通以電流I，長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段很短的導(dǎo)線放在該處時(shí)所受安培力F與I、L的乘積的比值。B一段很短的通電導(dǎo)線放在某處不受安培力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)。C一段很短的通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受安培力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度可能比B處磁感應(yīng)強(qiáng)度大。D因?yàn)锽=F/（IL），所以某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場(chǎng)力F成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL成反比。,ABD,鞏固練習(xí),鞏固練習(xí),3如圖所示，表示一根放在磁場(chǎng)里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量中兩個(gè)的方向，請(qǐng)標(biāo)出第三個(gè)量的方向。,一.安培力,1.安培力,2.IB時(shí)，F(xiàn)最大；I/B時(shí),F最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強(qiáng)度,3.FBIL,2.定義:,4.單位:,5.方向:,6.勻強(qiáng)磁場(chǎng),1.大?。?2.方向：,左手定則,FBIL（IB）,3.公式:,三.安培力的大小和方向,練習(xí)：,（垂直于紙面向外）,下面各圖中,知I、B方向，畫F方向,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí)：P36問題與練習(xí)4課外作業(yè)：P36問題與練習(xí)1、2、4,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí)：P36問題與練習(xí)4課外作業(yè)：P36問題與練習(xí)1、2、4,