初中物理磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的課件

磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用。這是一種基本物理現(xiàn)象，在許多電子設(shè)備中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。什么是磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)是存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)。它是一種看不見摸不著的物質(zhì)，但它確實(shí)存在，可以影響周圍的物體。磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)的方向用磁感線表示，磁感線的方向規(guī)定為小磁針北極所指的方向。磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)。磁場(chǎng)的性質(zhì)磁場(chǎng)力磁場(chǎng)對(duì)磁性物質(zhì)有吸引力，例如磁鐵吸引鐵釘。磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)有方向，同極磁鐵相互排斥，異極磁鐵相互吸引。磁力線磁力線是用來描述磁場(chǎng)的一種工具，它們從磁體的N極出發(fā)，回到S極。磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度的物理量。磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小用磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小用字母B表示。1T特斯拉磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉（T），1T代表磁感應(yīng)強(qiáng)度很大。100μT微特斯拉地球磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為100μT。1mT毫特斯拉醫(yī)用核磁共振儀的磁感應(yīng)強(qiáng)度通常為1mT到3T。磁力線磁力線是用來描述磁場(chǎng)的一種工具，它是一種假想的曲線，它在磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。磁力線是用來描述磁場(chǎng)的方便方法，它能形象地展示磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱。電流產(chǎn)生磁場(chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。右手螺旋定則用右手握住導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，則四指彎曲的方向?yàn)榇艌?chǎng)方向。磁場(chǎng)強(qiáng)弱電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)；距離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)中的電流當(dāng)電流在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，即安培力。安培力的大小和方向取決于電流的大小、磁場(chǎng)強(qiáng)度和電流方向。安培環(huán)狀定則11.右手定則用右手握住導(dǎo)線，讓四指指向電流方向，則拇指所指的方向就是磁力線的方向。22.環(huán)路方向右手四指沿環(huán)路電流方向，則拇指所指的方向即為該環(huán)路中心處磁場(chǎng)方向。33.方向判定安培環(huán)狀定則可以幫助判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，是電磁學(xué)中的重要定則。安培力的方向安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。安培力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)?？梢杂米笫侄▌t來判斷安培力的方向。安培力的大小安培力的大小與電流的大小、磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度成正比，與電流方向和磁場(chǎng)方向之間的夾角的正弦值成正比。公式為：F=BILsinθ，其中F為安培力，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，I為電流強(qiáng)度，L為導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度，θ為電流方向和磁場(chǎng)方向之間的夾角。安培力舉例1：電磁鐵電磁鐵是利用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理制成的。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的強(qiáng)度與電流大小和線圈匝數(shù)成正比。電磁鐵可以用來制作各種電磁設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、繼電器、揚(yáng)聲器等。安培力舉例2：電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。它由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子是靜止的，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的。定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中受安培力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。安培力使轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)器工作。常見的電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。安培力舉例3：發(fā)電機(jī)發(fā)電原理發(fā)電機(jī)利用安培力將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中的電流就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)電機(jī)的核心是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于電力生產(chǎn)，為人們的生活和生產(chǎn)提供電力。安培力的應(yīng)用1：電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)利用安培力，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)通過線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和電刷組成。定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組通電后受安培力旋轉(zhuǎn)，電刷連接電源。電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)利用直流電，交流電動(dòng)機(jī)利用交流電。電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、家用電器等。安培力的應(yīng)用2：發(fā)電機(jī)發(fā)電原理發(fā)電機(jī)利用安培力的原理，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)內(nèi)部的線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于電力生產(chǎn)。水力發(fā)電、火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等都利用發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。安培力的應(yīng)用3：計(jì)量?jī)x表1電流計(jì)利用安培力的方向，將電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，可以指示電流的方向和大小。2電壓計(jì)利用安培力的大小，將電壓計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，可以指示電壓的大小。3電能表利用安培力與電流的關(guān)系，可以記錄用電量的大小。4其他儀表安培力在許多其他計(jì)量?jī)x表中也有應(yīng)用，如電磁流量計(jì)、電磁速度計(jì)等。安培力的應(yīng)用4：電話電話的基本原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。聲音轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁鐵。電磁鐵的振動(dòng)引起薄膜振動(dòng)，產(chǎn)生聲音。安培力是電磁鐵振動(dòng)產(chǎn)生聲音的關(guān)鍵，電話的正常工作離不開安培力。電流在磁場(chǎng)中受到的安培力1電流方向磁場(chǎng)方向2垂直安培力方向3左手定則力的方向安培力的大小與電流強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，它的大小和方向都與電流的大小、方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。充滿磁場(chǎng)的導(dǎo)線受力的規(guī)律1方向安培定則2大小F=BIL3條件導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力，方向可以用安培定則判斷，大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。平面線圈在均勻磁場(chǎng)中的力矩1線圈的磁矩平面線圈在磁場(chǎng)中受到的力矩與其磁矩和磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積成正比。2力矩方向力矩的方向垂直于磁矩和磁場(chǎng)強(qiáng)度的平面，由右手螺旋定則確定。3力矩大小力矩的大小等于磁矩和磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積乘以線圈的面積，并與線圈的匝數(shù)成正比。帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1洛倫茲力帶電粒子在磁場(chǎng)中受到的力2運(yùn)動(dòng)軌跡圓形、螺旋形3影響因素磁場(chǎng)強(qiáng)度、粒子速度、電荷量帶電粒子在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力作用，該力垂直于磁場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)方向。根據(jù)洛倫茲力的大小和方向，帶電粒子在磁場(chǎng)中會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)或螺旋運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡受磁場(chǎng)強(qiáng)度、粒子速度和電荷量等因素影響。帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)受到磁場(chǎng)的影響。當(dāng)帶電粒子垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)沿圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)帶電粒子與磁場(chǎng)成一定角度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)沿螺旋線運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和螺旋線的半徑取決于帶電粒子的速度、電荷量和磁場(chǎng)強(qiáng)度。帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡在很多方面有著重要的應(yīng)用，例如，質(zhì)譜儀、粒子加速器等等。洛倫茲力的作用改變運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力始終垂直于粒子的速度，使粒子運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)。改變粒子能量洛倫茲力對(duì)粒子的能量沒有影響，但它可以使帶電粒子在磁場(chǎng)中加速或減速?？刂茙щ娏Ｗ舆\(yùn)動(dòng)洛倫茲力可以控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，如質(zhì)譜儀和粒子加速器等設(shè)備。帶電粒子在磁場(chǎng)中的應(yīng)用1：質(zhì)譜儀原子質(zhì)量質(zhì)譜儀可以精確測(cè)量原子質(zhì)量。同位素可用于識(shí)別和分析不同同位素?；瘜W(xué)分析在化學(xué)分析、材料科學(xué)和地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。帶電粒子在磁場(chǎng)中的應(yīng)用2：粒子加速器粒子加速器利用磁場(chǎng)使帶電粒子加速，以達(dá)到更高的速度和能量，在科學(xué)研究和應(yīng)用中起到重要作用。加速器中，磁場(chǎng)可控制粒子運(yùn)動(dòng)方向，使其沿特定路徑運(yùn)動(dòng)，并通過電場(chǎng)加速粒子，使其能量不斷增加。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)電機(jī)利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。揚(yáng)聲器利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)。電流計(jì)利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用測(cè)量電流的大小和方向。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的重要性11.電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的核心電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)和生活中不可或缺的一部分，它們的工作原理都基于磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。22.計(jì)量?jī)x表的基礎(chǔ)電流計(jì)、電壓計(jì)、電表等儀表都利用安培力的原理來測(cè)量電流和電壓。33.電磁技術(shù)的基礎(chǔ)從電話、廣播、電視到計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，電磁技術(shù)無處不在，而磁場(chǎng)對(duì)電流的作用是電磁技術(shù)的基石。知識(shí)小結(jié)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，稱為安培力，安培力的方向可以用左手定則判斷。安培力的應(yīng)用安培力的應(yīng)用非常廣泛，例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、計(jì)量?jī)x表、電話等。帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力