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1、会计学1磁场对通电导线磁场对通电导线(doxin)的作用的作用1第一页，共39页。 （3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流(dinli)的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向。直导线环形导线通电螺线管第1页/共38页第二页，共39页。 今天，就让我们共同去探究通电导线在磁场(cchng)中的受力情况！前言(qin yn) ： 既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线是否也受到磁场力的作用呢？第2页/共38页第三页，共39页。第3页/共38页第四页，共39页。一安培力第4页/共38页第五页，共39页。演示1观察(gunch)安培力把一段
2、直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止(jngzh)的导线会发行运动。第5页/共38页第六页，共39页。 1实验(shyn)现象：当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力当导线方向与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于最大值和0之间。 2安培力：通电导体在磁场中受到的力称为安培力F。 3思考：影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时） 4猜想： 导线的长度L； 电流的大小I 。第6页/共38页第七页，共39页。在演示1中，我们猜想安培力的大小(dxio)可能与电流的大小(dxio)，以及通电导线的长度有关，那么，事实是怎样的呢？让我们
3、通过接下来的演示2来证明猜想是否正确。三块相同的蹄形磁铁并列(bngli)放置。可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时悬线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较安培力的大小。演示2在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素第7页/共38页第八页，共39页。结论 1规律：在同一磁场(cchng)中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；在同一磁场(cchng)中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。 2结论：精确的实验表明，通电导线在磁场(cchng)中受到的安培力F的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比
4、 。 3公式：BIL （B是比例系数）第8页/共38页第九页，共39页。二磁感应强度第9页/共38页第十页，共39页。 1定义(dngy)： 反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度。 2公式：B/IL 3单位：特斯拉，简称，特（T） TN/m 4. 匀强磁场：磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。 第10页/共38页第十一页，共39页。第11页/共38页第十二页，共39页。注意：电场强度E用来描述电场的强弱，磁感应强度B在磁场中的作用与此类似，由于历史的原因，它不叫“磁场强度”。磁感应强度B由磁场本身决定，与放入的通电导线L无关、通电电流I无关、与安培力F无关。
5、 第12页/共38页第十三页，共39页。三安培力的方向第13页/共38页第十四页，共39页。左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大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。 FBIF方向(fngxing)，既跟磁感应强度B的方向(fngxing)垂直，又跟电流I的方向(fngxing)垂直。第14页/共38页第十五页，共39页。F1如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度这两个物理量的方向，请标出安培力的方向。 （用“
6、 ”表示磁感线垂直于纸面向外，“”表示磁感线垂直于纸面向里；“” 表示电流垂直于纸面向外，“ ” 表示电流垂直于纸面向里。） IB第15页/共38页第十六页，共39页。B I2如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直(chuzh)。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向。FB（2）F（1）I第16页/共38页第十七页，共39页。如果放在磁场中的不是一段通电的导线，而是一个(y )通电的矩形线圈abcd（如图），会发生什么现象？通电线圈(xinqun)在磁场中如何运动？通电线圈会转动(zhun dng)起来第17页/共38页第十
7、八页，共39页。在磁场中，通电线圈受到安培力的作用，发生扭转，如果给线圈通以方向(fngxing)合适的电流，就可以使线圈转动起来。我们使用的电动机就是利用安培力来工作的。现在，电动机广泛应用在工厂、办公室、家庭里。通电线圈在磁场中受到安培力会扭转，电动机就是根据这个原理设计的。第18页/共38页第十九页，共39页。四电动机第19页/共38页第二十页，共39页。 1构造：各种电动机中都有由定子和转子。（1）定子：电动机中固定不动的部分，可以是线圈，也可以是磁体。（2）转子：电动机中转动的部分，线圈镶嵌在硅钢片的槽中。（3）电刷和整流子：直流电动机中，可以将电流持续地提供给线圈，并适时地改变流入
8、线圈的电流方向，它们能使转子按一个方向持续地旋转。 2种类：直流电动机、交流电动机 3应用：电动剃须刀、录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力机车、电子钟表、电车(dinch)、高速电梯第20页/共38页第二十一页，共39页。直流电动机(dngj)示意图第21页/共38页第二十二页，共39页。一种(y zhn)电动机的定子和转子第22页/共38页第二十三页，共39页。时钟(shzhng)上的直流电动机第23页/共38页第二十四页，共39页。计算机软盘(run pn)驱动器中的电动机，直流无刷电动机使软盘(run pn)转动，步进电动机用于变换磁道。第24页/共38页第二十五页，共39页。大家谈
9、电动机给家庭生活带来了什么变化你家里哪些电器上有电动机？如果没有电动机，你家里的哪些工作要变电动为手动？如果没有电动机，你家里的哪些工作根本不能做了？第25页/共38页第二十六页，共39页。科学足迹安培的平行导线(doxin)实验第26页/共38页第二十七页，共39页。两条平行的通电直导线(doxin)之间会通过磁场发生相互作用。总结电流方向相同(xin tn)时，将会吸引;电流方向相反时，将会排斥。第27页/共38页第二十八页，共39页。一、安培力1概念：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F2大小：F=BIL3方向：左手定则确定。FB，F I，F垂直I、B所在平面。二、磁感应强度1公式：2物
10、理意义：反映了磁场的强弱(qin ru)3单位：特斯拉，简称特，国际符号是T 4方向：与该处磁场方向同三、电动机课堂小结第28页/共38页第二十九页，共39页。第29页/共38页第三十页，共39页。高考链接1【08广东卷】带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹图5是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直(chuzh)纸面向里该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（）A粒子先经地之a点，再经过b点B粒子先经过b点，再经过a点C粒子带负电D粒子带正电AC第30页/共38页第三十一页，共39页。207广东卷许多科学家在
11、物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）A卡文迪许测出引力常数B法拉第发现电磁感应现象C安培提出(t ch)了磁场对运动电荷的作用力公式D库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律ABD第31页/共38页第三十二页，共39页。307年上海卷磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质(xngzh)，磁感应强度的大小B_，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质(xngzh)的物理量还有_等。电场(din chng)强度F/IL第32页/共38页第三十三页，共39页。课堂练习 一根导线长0.2m，通过3A
12、的电流，垂直(chuzh)放入磁场中某处受到的磁场力是610-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_T。 0.10.1第33页/共38页第三十四页，共39页。 下列关于安培力的说法中，正确(zhngqu)的是（） A磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力F与I、L的乘积的比值。B一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用，则该处一定没有磁场。C一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大 D因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B
13、跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。 第34页/共38页第三十五页，共39页。 关于磁场和磁感线的描述(mio sh)，正确的说法有（） A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 AB第35页/共38页第三十六页，共39页。磁场中某点的磁感应强度的方向（）A放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C放在该点的小磁针(czhn)静止时N极所指的方向D通过该点磁感线的切线方向CD第36页/共38页第三十七页，共39页。教材习题答案1答：左图：直导线所受安培力竖直向下；中图：磁场方向竖直向上；右图：电流方向垂直纸面向外。2答：因地球表面附近地磁场的磁感应强度约为（0.30.7）10-4T，据F=BIL得，通电(tng din)导线在地磁场中所受安培力约为（0.61.4）10-4N3略。 4答：地磁场对这根导线的安培力为310-2N，方向指向地心。第37页/共38页第三十八页，共39页。感谢您的观看(gunkn)。第38页/共38页第三十九页，共39页。