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通电导线在磁场中受力ppt课件

素材编号:
509469
素材软件:
PowerPoint
素材格式:
ZIP/RAR
素材上传:
weishenhe
上传时间:
2022-09-23
素材大小:
1 MB
素材类别:
科学PPT课件
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通电导线在磁场中受力ppt课件

通电导线在磁场中受力ppt课件下载是由PPT宝藏(www.pptbz.com)会员weishenhe上传推荐的科学PPT课件, 更新时间为2022-09-23,素材编号509469。

这是通电导线在磁场中受力ppt课件下载,主要介绍了知识回顾;实验结果分析;安培力方向的判断;问题;结论;安培力的大小;思考与讨论;巩固练习;小试牛刀;磁电式电流表;电流表的工作原理;电流表的特点;课堂练习,定义:磁场对电流的作用力称为安培力,是为了纪念安培而命名的。欢迎点击下载通电导线在磁场中受力ppt课件。

  第3章第4节通电导线在磁场中受到的力

  一、知识回顾

  如何描述磁场强弱?

  安培力(Ampereforce)的方向

  1、定义:磁场对电流的作用力称为安培力,是为了纪念安培而命名的。

  实验表明:通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。

  思考与讨论

  在电场中,电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢?

  实验结果分析

  试画出下述两实验结果的正视图:

  F、B、I方向关系

  示意图

  安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直,即垂直于电流和磁场所在的平面

  左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向

  遵循左手定则

  示意图

  再次提醒:一定要使用左手!

  二、安培力方向的判断

  30°

  I

  I

  I

  B

  B

  B

  二、安培力方向的判断

  问题:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用

  请使用刚学过的知识解释本实验结果。

  同向电流相互吸引。

  向电流相互排斥。

  结论:

  同向电流

  向电流

  (1)在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。

  问题:如果既不平行也不垂直呢?

  即:

  (2)平行时:

  三、安培力的小

  把磁感应强度B分解为两个分量:

  一个分量与导线垂直B1=Bsinθ

  另一分量与导线平行B2=Bcosθ

  平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力,通电导线所受作用力仅由B1决定

  即F=ILB1

  F=ILBsinθ

  将B1=Bsinθ代入得

  通电直导线与磁场方向不垂直的情况

  三、安培力的小

  公式:F=ILBsinθ

  θ表示磁场方向与电流方向间的夹角

  注:在中学阶段,此公式仅适用于匀强磁场

  问题1:若B与I不垂直时,F安与B和I方向关系可以概括为哪句话?这时左手定则对磁感应线有何要求?

  三、安培力的小

  结论:F一定与B垂直,一定与I垂直。但B与I不一定垂直。

  问题2:F、B、I一定两两垂直吗?

  F=BIL

  F=BIL中的L为有效长度

  思考与讨论

  试指出下述各图中的安培力的小。

  例题:如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a到b的稳定电流I,这时两根细线被拉紧,现要想使两根细线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法:()

  (A)适当增电流I(B)将电流向并适当改变小(C)适当增磁场(D)将磁场向并适当改变小

  AC

  0

  0.02N水平向右

  0.02N垂直导线,斜向左上方

  将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的小和方向

  I

  B

  I

  B

  30°

  I

  B

  GGLX巩固练习

  自由

  固定

  解析:两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势

  例题

  两条导线互相垂直,但相隔一小段距离,其中ab固定,cd可以自由活动,当通以如图所示电流后,cd导线将()A.顺时针方向转动,同时靠近abB.逆时针方向转动,同时离开abC.顺时针方向转动,同时离开abD.逆时针方向转动,同时靠近ab

  a

  b

  c

  d

  如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是()

  GGLX巩固练习

  A.静止不动B.向纸外平动C.N极向纸外,S极向纸内转动D.N极向纸内,S极向纸外转动

  C

  磁场中某处的磁感线如图所示()

  A.a、b两处的磁感应强度的小不等,Ba>BbB.a、b两处的磁感应强度的小不等,Ba

  B

  GGLX巩固练习

  如图所示,直角三角形abc组成的导线框内通有电流I=1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中,AC=40cm,,求三角形框架各边所受的安培力。

  GGLX巩固练习

  如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会()

  A.纵向收缩,径向膨胀B.纵向伸长,径向膨胀C.纵向伸长,径向收缩D.纵向收缩,径向收缩

  纵向

  A

  GGLX巩固练习

  如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,将两电极接在电池的两极上,然后在玻璃皿中放入盐水,把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中,N极在下,S极在上,盐水就会旋转起来.

  (1)猜想一下,盐水转动的方向,并实际做一做实验来验证.(2)探究盐水旋转的原因.

  XSND小试牛刀

  答案:(1)通过左手定则判定,盐水从上向下看逆时针旋转.(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流,由于磁场方向向上,故盐水逆时针旋转.

  如图所示,天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L,共N匝,线圈下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.利用这架天平如何测定磁场的磁感应强度.(1)写出测量方法.(2)磁感应强度的表达式B=___(用测量的物理量表示).

  解析:(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I,在天平左右两盘各加质量分别为m1,m2的砝码,天平平衡,由此就可得到磁感应强度的小.(2)线圈中通入电流I时,由左手定则,线圈底边所受安培力方向竖直向下,由天平平衡得:m1gL′=(m2g+NILB)L′,式中L′为天平力臂.解得B=.答案:(1)见解析(2)

  1、磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。

  铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。

  .

  四、磁电式电流表

  电流表构造中最的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的(即沿直径方向分布),如图所示。

  这样的构造使得线框在转动过程中,其平面始终与磁场平行,即受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。

  电流表的构造

  电流表的工作原理

  如图所示,当电流通过线圈时,线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下,使线圈绕轴线转动,从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时,线圈才停止转动。

  由于安培力与电流成正比,当线圈中流入的电流越时,线圈上产生的安培力越,线圈和指针转过的角度也越。因此,根据指针偏转角度的小,可以知道被测电流的强弱。

  由左手定则可知,当流入线圈中的电流方向改变时,线圈上产生的安培力的方向也改变,从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以,根据指针偏转的方向,可以知道被测电流的方向。

  电流表的工作原理

  θ=NBIS/k

  电流表的特点

  1、灵敏度高,可以测量很弱的电流,但是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很小;

  2、电流和安培力成正比,所以电流表的刻度是均匀的;

  3、电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相方向转动。

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