《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用》課件(新人教版選修.ppt

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2.3磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用,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(guò)時(shí)，可以看到原來(lái)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(guò)時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)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?jiàn)的地磁場(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(méi)有磁場(chǎng)。,例題：,解:,應(yīng)為2T,有兩種可能：(a)該處沒(méi)有磁場(chǎng)，(b)該處有磁場(chǎng)，只不過(guò)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。可以看到燈絲顫抖起來(lái)。猜猜看，燈絲里通過(guò)怎樣的電流，才能使燈絲顫抖,鞏固練習(xí),1下列說(shuō)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(méi)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(huà)F方向,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí)：P36問(wèn)題與練習(xí)4課外作業(yè)：P36問(wèn)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(wèn)題與練習(xí)4課外作業(yè)：P36問(wèn)題與練習(xí)1、2、4,