《磁場對通電導(dǎo)線的作用》課件(新人教版選修.ppt
2.3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。,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。,用公式表示為:F=BILB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。3、定義式:4、物理意義:反映磁場的強(qiáng)弱5、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。,6、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:,7、B的一般大小:常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3105T7105T,永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是103T1T。在電機(jī)和變壓器的鐵芯中,磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T1.4T8、方向:把某一點(diǎn)磁場的方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場的強(qiáng)弱和方向。,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。,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;分直流電動機(jī)和交流電動機(jī)4、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F2、大?。篎=BIL3、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T4、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。,一.安培力,1.安培力,2.IB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:,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2.5A,導(dǎo)線長1cm,它受到的安培力為510-2N,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5A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:,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。,由左手定則判斷四個圖中所標(biāo)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(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。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(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)度和安培力這三個物理量中兩個的方向,請標(biāo)出第三個量的方向。,一.安培力,1.安培力,2.IB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?。?2.方向:,左手定則,FBIL(IB),3.公式:,三.安培力的大小和方向,練習(xí):,(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(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí):P36問題與練習(xí)4課外作業(yè):P36問題與練習(xí)1、2、4,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí):P36問題與練習(xí)4課外作業(yè):P36問題與練習(xí)1、2、4,