《磁場對通電導線的作用》PPT.ppt

2.3磁場對通電導線的作用,教學目標,知識能力1、安培力：通電導體在磁場中受到力的作用、磁感應強度-磁場的強弱、安培力的方向：左手定則：伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個平面內，讓磁感線穿入手心并使四指指向電流的方向那么拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向。、電動機原理實驗儀器：三塊相同的蹄形磁鐵、一根直導線、直流電源、支架,一、安培力1、前言：既然通電導線能產生磁場，它本身也相當于一個磁體，那么通電導線是否也受到磁場力的作用呢？實驗研究。2、實驗：把一段直導線放到磁場中，當導線中有電流通過時，可以看到原來靜止的導線會發(fā)行運動。裝置示意圖：,3、實驗現象：當導線方向與磁場方向垂直時，它所受的安培力最大當導線方向與磁場方向一致時，導線不受安培力當導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：導線的長度L電流的大小I再做實驗,實驗：三塊相同的磁鐵并排放置，可認為磁極間的磁場是均勻的。將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過這個角度可以比較導線所受安培力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導線通電部分的長度，電流強弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L,實驗發(fā)現：,在同一磁場中，電流一定時，通電導線越長，導線所受安培力越大。,精確的實驗表明，通電導線在磁場中受到的安培力的大小，既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流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,在同一磁場中，通電導線長度一定時，電流越大，導線所受安培力越大；,二、磁感應強度1、討論比值的情況：對于不同的磁場，比例關系都成立，但在不同的磁場中，比例系數B不一樣。2、定義：比值叫磁感應強度。3、定義式：4、物理意義：反映磁場的強弱5、勻強磁場：磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。,6、單位：在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1T的物理意義：,7、B的一般大小：常見的地磁場磁感應強度約是3105T7105T，永磁鐵磁極附近的磁感應強度約是103T1T。在電機和變壓器的鐵芯中，磁感應強度可達0.8T1.4T8、方向：把某一點磁場的方向定義為該點的磁感應強度的方向。磁場的方向：小磁針靜止時N極所指的方向沿磁感線的切線方向磁感應強度全面地反映了磁場的強弱和方向。,三、安培力的方向左手定則,F方向，既跟磁感應強度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。,四、電動機1、思考：如果放在磁場中不是一段通電導線，而是一個通電的矩形線圈abcd，會發(fā)生什么現象？2、電動機基本構造：定子和轉子。,3、功率有大有??；分直流電動機和交流電動機4、應用：看插圖,直流電動機示意圖,視頻,小結一、安培力1、概念：通電導體在磁場中受到的力稱為安碚力F2、大?。篎=BIL3、方向：FB，FI，F垂直I、B所在平面。左手定則確定二、磁感應強度1、公式：2、物理意義：反映了磁場的強弱3、單位：特斯拉，簡稱特，國際符號是T4、方向：與該處磁場方向同5、勻強磁場：B的大小和方向處處相同，這個區(qū)域叫勻強磁場。,一.安培力,1.安培力,2.IB時，F最大；I/B時,F最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應強度,3.FBIL,2.定義:,二、磁感應強度,4.單位:,5.方向:,6.勻強磁場,3.公式:,在磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度是2.5A，導線長1cm，它受到的安培力為510-2N，則：這個位置的磁感應強度是多大？如果把通電導線中的電流強度增大到5A時，這一點的磁感應強度應是多大？如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否肯定這里沒有磁場。,例題：,解:,應為2T,有兩種可能：(a)該處沒有磁場，(b)該處有磁場，只不過通電導線與磁場方向平行。,不能肯定。,由左手定則判斷四個圖中所標方向是否正確紅色箭頭表示電流方向,圖2.3-9安培的平行導線實驗。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?？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,鞏固練習,1下列說法中錯誤的是（）A磁場中某處的磁感應強度的大小，就是通以電流I，長為L的一段很短的導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處磁感應強度可能比B處磁感應強度大。D因為B=F/（IL），所以某處的磁感應強度B跟磁場力F成正比，跟電流強度I和導線長度L的乘積IL成反比。,ABD,鞏固練習,鞏固練習,3如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導線，直導線與磁場方向垂直。圖中已分別標明電流、磁感應強度和安培力這三個物理量中兩個的方向，請標出第三個量的方向。,一.安培力,1.安培力,2.IB時，F最大；I/B時,F最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應強度,3.FBIL,2.定義:,4.單位:,5.方向:,6.勻強磁場,1.大小：,2.方向：,左手定則,FBIL（IB）,3.公式:,三.安培力的大小和方向,練習：,（垂直于紙面向外）,下面各圖中,知I、B方向，畫F方向,課堂練習和課外作業(yè),課堂練習：P36問題與練習4課外作業(yè)：P36問題與練習1、2、4,課堂練習和課外作業(yè),課堂練習：P36問題與練習4課外作業(yè)：P36問題與練習1、2、4,