《高中物理 磁場對通電導(dǎo)線的作用課件 新人教版選修1-11》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 磁場對通電導(dǎo)線的作用課件 新人教版選修1-11(27頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、磁場對通電導(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,它本身也相當(dāng)于一個磁體,那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場力的作用呢?實(shí)驗(yàn)研究。 2、實(shí)驗(yàn):把一段直導(dǎo)線放到磁場中,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時,可以看到原來靜止的導(dǎo)線會發(fā)行運(yùn)動。裝置示意圖:,3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時,它所受的安培力最大 當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時,導(dǎo)線不受安培力 當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時,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) 6、猜想: 導(dǎo)線的長度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
2、放置,可認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。 將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間,有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度,通過這個角度可以比較導(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):,在同一磁場中,電流一定時,通電導(dǎo)線越長,導(dǎo)線所受安培力越大。,7、 結(jié)論:精確的實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的大小,既與導(dǎo)線的長度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 。,8、安培力計(jì)算公式:F=BIL B是比例系數(shù),在同一磁場中,通電導(dǎo)線長度一定時,電流越大,導(dǎo)線所受安培力
3、越大;,二、 磁感應(yīng)強(qiáng)度 1、 討論比值 的情況 : 對于不同的磁場,比例關(guān)系都成立, 但在不同的磁場中,比例系數(shù)B不一樣。 2、定義:比值 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度(類似電場強(qiáng)度)。 3、定義式:,4、單位: 在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡稱特,國際符號是 T 。 1T的物理意義:,5、B的一般大小: 常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3105T7105 T, 永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是103 T1T, 在電機(jī)和變壓器的鐵芯中,磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T1.4T,6、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向: 而磁場的方向: 沿磁感線的切線方向 7、物理意義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場的強(qiáng)弱和方向。 8、
4、勻強(qiáng)磁場: 磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。,,該點(diǎn)磁場的方向。,小磁針靜止時N 極所指的方向,,例:,解:由安培力計(jì)算公式:F=BIL 得地磁場對這根導(dǎo)線的安培力為 F=0.5010-43020N,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。,,例、由左手定則判斷四個圖中所標(biāo)方向正確的是 (紅色箭頭表示的是電流方向),ABCD,四、電動機(jī) 1、思考:如果放在磁場中不是一段通電導(dǎo)線,而是一個通電的矩形線圈abcd,會發(fā)生什么現(xiàn)象? 2、電動機(jī)基本構(gòu)造:定子和轉(zhuǎn)子。,,3、功率:有大有小。 4、種類:分直流電
5、動機(jī)和交流電動機(jī) 5、應(yīng)用: 看插圖,直流電動機(jī)示意圖,視頻,小結(jié) 一、安培力 1、概念:通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安碚力F 2、大小:F=BIL 3、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:反映了磁場的強(qiáng)弱 3、單位:特斯拉,簡稱特,國際符號是 T 4、方向:與該處磁場方向同 5、勻強(qiáng)磁場:B的大小和方向處處相同,這個區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場。,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,一.安培力,1.安培力,2.I B 時,F(xiàn) 最大;I //B 時,F 最小,等于零。,
6、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,3.公式:,在磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線,它的電流強(qiáng)度是2.5 A,導(dǎo)線長1 cm,它受到的安培力為510-2 N,則: 這個位置的磁感應(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5 A時,這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大? 如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力,是否肯定這里沒有磁場。,例題1:,解:,應(yīng)為2T,有兩種可能:(a)該處沒有磁場,(b)該處有磁場,只不過通電導(dǎo)線與磁場方向平行。,不能肯定。,圖2.3-9 安培的平行導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。 3、你能判定通電后它們之間作
7、用力的方向嗎?,,鞏固練習(xí),1下列說法中錯誤的是 ( ) A磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,就是通以電流 I,長為L的一段很短的導(dǎo)線放在該處時所受安培力 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。 C一段很短的通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受安培力比放 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跟磁場力F 成正比,跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL成反比。,ABD,,鞏固練習(xí),,鞏固練習(xí),3如圖所示,表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線,直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三
8、個物理量中兩個的方向,請標(biāo)出第三個量的方向。,4關(guān)于磁場和磁感線的描述,正確的說法有 A磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生 的,磁場和電場一樣,也是一種物質(zhì) B磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場的強(qiáng)弱與方向 C磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā),到南極終止 D磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲 線,沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線,AB,A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向 B放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場力的方向 C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時N極所指的方向 D通過該點(diǎn)磁感線的切線方向,5、磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 ,CD,6、一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方,并與磁針指向平行,能使磁針的S極轉(zhuǎn)向
9、紙內(nèi),如圖1所示,那么這束帶電粒子可能是 ,A向右飛行的正離子束 B向左飛行的正離子束 C向右飛行的負(fù)離子束 D問左飛行的負(fù)離子束,BC,7、在圖中分別標(biāo)出磁場中通電導(dǎo)線的電流方向,磁場方向和導(dǎo)線所受磁場力的方向,其中正確的是:,CD,8、在圖中,標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向,以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向,其中正確的是( ),A,B,C,D,AC,9.如圖所示的四種情況,通電導(dǎo)線均置于勻強(qiáng)磁場中,其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是,C,一.安培力,1.安培力,2.I B 時,F(xiàn) 最大;I //B 時,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,1.大小:,2.方向:,左手定則,FBIL(I B ),3.公式:,三.安培力的大小和方向,(垂直于紙面向外),10、下面各圖中,知I、B方向, 畫F方向,