第2節(jié)　安培力與磁電式儀表

1、學(xué)科：物理葉城縣第六中學(xué)授課人：阿地里江阿布力克木.3 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 （3）通電螺線管：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向。直導(dǎo)線環(huán)形導(dǎo)線通電螺線管 今天，就讓我們共同去探究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況！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？一安培力演示1觀察安培力把一段直導(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)。NSA 1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

2、向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。 2安培力：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力F。 3思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)） 4猜想： 導(dǎo)線的長(zhǎng)度L； 電流的大小I 。在演示1中，我們猜想安培力的大小可能與電流的大小，以及通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度有關(guān)，那么，事實(shí)是怎樣的呢？讓我們通過(guò)接下來(lái)的演示2來(lái)證明猜想是否正確。三塊相同的蹄形磁鐵并列放置。可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。將一根導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過(guò)時(shí)懸線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)這個(gè)角度可以比較安培力的大小。演示2在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素結(jié)論 1規(guī)律：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

3、；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。 2結(jié)論：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F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 。 3公式：BIL （B是比例系數(shù)）二磁感應(yīng)強(qiáng)度 1定義： 反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。 2公式：B/IL 3單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱，特（T） TN/m 4. 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)。 5、B的一般大小：常見(jiàn)的地磁場(chǎng)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

4、達(dá)0.8T1.4T6、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。注意：電場(chǎng)強(qiáng)度E用來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場(chǎng)中的作用與此類似，由于歷史的原因，它不叫“磁場(chǎng)強(qiáng)度”。磁感應(yīng)強(qiáng)度B由磁場(chǎng)本身決定，與放入的通電導(dǎo)線L無(wú)關(guān)、通電電流I無(wú)關(guān)、與安培力F無(wú)關(guān)。 三安培力的方向左手定則： 伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 FBIF

5、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。鞏固練習(xí)F1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)度這兩個(gè)物理量的方向，請(qǐng)標(biāo)出安培力的方向。 （用“ ”表示磁感線垂直于紙面向外，“”表示磁感線垂直于紙面向里；“” 表示電流垂直于紙面向外，“ ” 表示電流垂直于紙面向里。） IBB鞏固練習(xí) I2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。FB（2）F（1）I如果放在磁場(chǎng)中的不是一段通電的導(dǎo)線，而是一個(gè)通電的矩形線圈abcd（如圖）

6、，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？通電線圈在磁場(chǎng)中如何運(yùn)動(dòng)？通電線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)在磁場(chǎng)中，通電線圈受到安培力的作用，發(fā)生扭轉(zhuǎn)，如果給線圈通以方向合適的電流，就可以使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。我們使用的電動(dòng)機(jī)就是利用安培力來(lái)工作的?，F(xiàn)在，電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用在工廠、辦公室、家庭里。通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力會(huì)扭轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。四電動(dòng)機(jī) 1構(gòu)造：各種電動(dòng)機(jī)中都有由定子和轉(zhuǎn)子。（1）定子：電動(dòng)機(jī)中固定不動(dòng)的部分，可以是線圈，也可以是磁體。（2）轉(zhuǎn)子：電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，線圈鑲嵌在硅鋼片的槽中。（3）電刷和整流子：直流電動(dòng)機(jī)中，可以將電流持續(xù)地提供給線圈，并適時(shí)地改變流入線圈的電流方向，它們能使轉(zhuǎn)子按一個(gè)方向持續(xù)地旋轉(zhuǎn)

7、。 2種類：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī) 3應(yīng)用：電動(dòng)剃須刀、錄音機(jī)、錄像機(jī)、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)玩具、電力機(jī)車、電子鐘表、電車、高速電梯直流電動(dòng)機(jī)示意圖一種電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子時(shí)鐘上的直流電動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的電動(dòng)機(jī)，直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)使軟盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)用于變換磁道。大家談電動(dòng)機(jī)給家庭生活帶來(lái)了什么變化你家里哪些電器上有電動(dòng)機(jī)？如果沒(méi)有電動(dòng)機(jī)，你家里的哪些工作要變電動(dòng)為手動(dòng)？如果沒(méi)有電動(dòng)機(jī)，你家里的哪些工作根本不能做了？?jī)蓷l平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用?？偨Y(jié)電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引;電流方向相反時(shí)，將會(huì)排斥。高考鏈接1【08廣東卷】帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡圖

8、5是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說(shuō)法正確的是（）A粒子先經(jīng)地之a(chǎn)點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)B粒子先經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)a點(diǎn)C粒子帶負(fù)電D粒子帶正電AC207廣東卷許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述正確的是（ ）A卡文迪許測(cè)出引力常數(shù)B法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象C安培提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式D庫(kù)侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律ABD307年上海卷磁場(chǎng)對(duì)放入其中的長(zhǎng)為l、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場(chǎng)垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B_，在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有_等。電場(chǎng)強(qiáng)度F/IL課堂練習(xí) 一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通過(guò)3A的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是610-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_T；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_T。 0.10.1練習(xí)1磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（）A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向B放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場(chǎng)力的方向C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向D通過(guò)該點(diǎn)磁感線的切