安培力(精华版).ppt
第四讲安培力共20页
解 B0
I1
2π dRcos
dFB2d Il0 2Iπ 1I2dR dlco sI 1
B
dy dFyd dF dFx
I2dl
dlRd
OR
x
dF0I1I2
2π
Rd dRcos
I2
d F xd F co s0 2 Iπ 1I2d R cR o c d o s s d F yd F sin 0 2 Iπ 1I2d R sR ic n d o s
. Fx02 I1πI2R02πdcR ocdsos
B
y
d
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dF
0I1I2(1
d) d2R2
I1
F y02 I1 π I2R0 2πdsR ic d no s0
d OR
dFx I2dl
x
I2
Fx02 I1 π I2R02πdcR o cdso s0I1I2(1
为0.08T,方向沿 x 轴正向.问线圈受力情况怎样? 线
圈所受的磁力矩又为多少?
y
解 把线圈分为JQP和PKJ两部分
B
J
F JQ B P (2 R I )k 0 .6k N 4I
x
R
F P K B J ( 2 R ) I k 0 .6 k N 4 Q o d K x
I2dl2
dF1
dF2
B1
d
dF2 dF1 0I1I2
dl2 dl1 2πd
B1
0 I1
2π d
B2
0I2
2π d
d F 2B 1I2d l2sin
安培力ppt
详细描述
直线电流的安培力公式为F=ILBsin(θ),其中F表示安培力,I 表示电流强度,L表示导线长度,B表示磁感应强度,θ表示导 线与磁场方向的夹角。当导线与磁场方向垂直时,安培力最 大。
环形电流的安培力公式
总结词
环形电流的安培力公式是用来计算环形电流在磁场中所受的安培力的重要公式。
详细描述
环形电流的安培力公式为F=2πrILBsin(θ),其中F表示安培力,I表示电流强度,L 表示导线长度,B表示磁感应强度,θ表示导线与磁场方向的夹角,r表示导线的 半径。当导线与磁场方向垂直时,安培力最大。
当两条平行的导线通上同向电流时,这两条导线将相互吸引;反之,通上反向电 流时,这两条导线将相互排斥。
磁场分布与相互作用的关系
导线通上电流后,将在其周围产生磁场,磁场线的方向与电流方向有关。当另一 条导线与该导线平行且与距离和电流强度成正比时,它们之间的相互作用力的大 小也与电流强度成正比。
通电螺线管的磁场
负载与转速
直流电机的转速受负载影响,负 载增加会导致转速下降,反之亦 然。
交流电机的应用
交流电机的种类
交流电机根据用途可分为工业 电机、家用电器电机和特种电
机等。
工作原理
交流电机通过定子线圈的交流 电流产生旋转磁场,与转子磁 铁相互作用产生安培力,驱动
转子旋转。
能耗与效率
交流电机的能耗与工作负载、 转速以及电机效率等因素有关
均匀电流在磁场中的受力实验
总结词
该实验通过观察均匀电流在磁场中的运动情况,验证了安培力的存在。
详细描述
首先,将电源、开关、电流表、导线、磁铁等实验器材组装好。然后,闭合开关 ,观察电流表和导线的运动情况。发现当导线中通入电流后,导线会受到磁铁的 吸引力,使导线发生运动。这一现象验证了安培力的存在。
安培力(精华版)课件
安培力的方向
根据左手定则判断,即伸开左手,让大拇指与四指在同一平面内并垂直,然后将左手放入 磁场中,让磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指所指方向即为安培力的方向。
安培力的大小和方向
安培力的大小
根据公式F=BILsinθ计算,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线在磁场 中的有效长度,θ为电流与磁场的夹角。
左手定则
将左手伸开,让大拇指与其余四指垂直,然后将左手放入磁 场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,大拇指 所指方向即为安培力方向。
判断安培力的方向
电流方向与磁场方向垂直时,安培力方向与电流方向垂直; 电流方向与磁场方向平行时,安培力方向与电流方向平行。
右手定则:将右手伸开,让大拇指与其余四指垂直,然后将 右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向电流 方向,四指所指方向即为安培力方向。
感谢观看
磁悬浮列车的工作原理
总结词
磁悬浮列车利用安培力实现列车与轨道 的完全分离,减少摩擦力,提高运行速 度。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过在轨道和列车底部安装电 磁铁,当电流通过轨道上的电磁铁时,产 生磁场,与列车底部电磁铁的磁场相互作 用,产生向上的安培力,使列车悬浮在轨 道上方。由于没有接触,摩擦力大大减少 ,因此列车可以高速运行。
安培力计算中的单位换算
• 安培力单位为牛(N),电流单位为安(A),磁感应强度单位 为特(T),长度单位为米(m)。在进行单位换算时,需要将 各个物理量的单位统一到国际单位制中。例如,可以将安培力 的单位换算为牛米(Nm),电流的单位换算为安秒(As), 磁感应强度的单位换算为特米(Tm)等。
THANKS
根据安培力的公式F=BIL,安培力的大小与电流的大小成正比,电流越大,安培力越大。
安培力(精华版)ppt课件
13
如图所示,通电直导线A与贺形通电导线环B固
定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流
时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作
用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方
向时,通电直导线A所受的安培力方向水平
向右.
B
A
I
I
14
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
B I F
B F IL
F = ILB
怎样提高磁电式电流表的灵敏度?
34
3 、在倾角为30o的斜面上,放置两条宽L=0.5m的光滑
平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,
在导轨上横放一根质量为m=0.2kg的金属棒ab,电源电 动势E=12V,内阻r=0.3Ω,磁场方向垂直轨道所在平 面,B=0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止,滑动变阻器 的使用电阻R应为多大?(g取10m/s2,其它电阻不计)
2A,方向从M到N
M I
B N
25
2 、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正
中央的上方固定一根直导线MN,导线与磁场垂直,
A 给导线通以由N向M的电流,则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大,受桌面的摩擦力作用
A.匀强磁场中通电导线所受安培力F,磁感应强度B及电
流I,三者在方向上一定互相垂直
(BDF)
B.若I、B方向确定,则F方向唯一确定
C.若F与B方向确定,则I方向唯一确定
D.若F与B方向确定,则I方向不唯一确定,但I一定在与F 垂直的平面内
E.若F与I方向确定,则B方向唯一确定
安培力课件精
安培力课件精一、教学内容本节课的教学内容来自小学科学教材《电与磁》章节。
主要内容包括:电流产生的磁效应、安培力的概念、安培力的大小和方向、安培力的应用。
二、教学目标1. 让学生了解电流产生的磁效应,理解安培力的概念。
2. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生合作学习、积极探究的学习态度。
三、教学难点与重点重点:安培力的概念、安培力的大小和方向的判断。
难点:安培力的产生条件和应用。
四、教具与学具准备教具:电脑、投影仪、课件、实验器材。
学具:笔记本、彩笔、实验报告单。
五、教学过程1. 导入:通过一个有趣的电流磁效应实验,引发学生对电流产生磁效应的好奇心,激发学生的学习兴趣。
2. 新课导入:介绍电流产生的磁效应,引导学生理解安培力的概念。
3. 知识讲解:讲解安培力的大小和方向的判断方法,并通过示例进行讲解。
4. 实验演示:进行安培力实验,让学生亲身体验安培力的产生和变化。
5. 课堂练习:给出一些安培力问题的实例,让学生分组讨论并解答。
6. 知识拓展:介绍安培力的应用,如电动机、扬声器等。
六、板书设计板书内容:1. 电流产生的磁效应2. 安培力的概念3. 安培力的大小和方向的判断4. 安培力的应用七、作业设计作业题目:1. 简述电流产生的磁效应。
2. 解释安培力的概念。
3. 给出一个安培力的实例,并说明其大小和方向的判断方法。
答案:1. 电流产生的磁效应是指当电流通过导线时,周围会产生磁场。
2. 安培力是指电流在磁场中受到的力,其大小与电流的大小、磁场的强度和电流与磁场之间的夹角有关。
3. 实例:一个电流方向为垂直于磁场方向的导线,在磁场中受到的安培力大小为F=ILB,其中I为电流大小,L为导线长度,B为磁场强度。
八、课后反思及拓展延伸课后反思:本节课通过有趣的实验和实例,使学生了解了电流产生的磁效应,理解了安培力的概念,掌握了安培力的大小和方向的判断方法。
但在课堂练习环节,可以更多地给予学生自主探究的机会,培养学生的实践操作能力。
《高三物理安培力》PPT课件
根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边,
指向左边。
a
c
b
Ba
Bb
B合
gk015.2008年高考理综四川延考区卷23 23.(14分)图为一电流表的原理示意图。质量为m 的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖 直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k。在矩形区域 abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直 纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指 示标尺上的读数,MN的长度大于 ab 。当MN中没 有电流通过且处于平衡状态时,
F
S1 S2
mg
mg ( 1 cos 37 ) 0.0510 ( 1 0.8 )
图丙
I Bl sin 37 1 3 0.1 0.6 5A
请你判断,他们的解法哪个正确?
错误的请指出错在哪里。
答: 乙同学的解法正确,甲同学的错误
错误原因:认为物体速度为零时,一定处于平衡状 态,或者认为偏角最大的是平衡位置。
解:(1)
设弹簧的伸长为⊿x ,则有 mg=k⊿x ①
由①式得 x mg
②
k
(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属
棒MN的安培力必须向下。因此M端应接正极。
(3)设满量程时通过MN的电流强度为Im,则有
BIm ab mg k( bc x )
③
联立①③并代入数据得 Im=2.5 A
当两导线互相垂直时,用左手定则分别判定每半根导 线所受的安培力。
028.上海普陀区08年1月期末调研试卷 5 5、如图所示,用两条一样的弹簧秤吊着一根铜
棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁 场,棒中通入自左向右的电流。当棒静止时,两弹 簧秤示数均为F1;若将棒中电流反向,当棒静止时, 两弹簧秤的示数均为F2,且F2>F1,根据上面所给 的信息,可以确定:( A C D)
1.1 安培力 课件(45张PPT)
答案:2π
L
g+a
典例分析
答案:2π
L
g+a
解析:单摆的平衡位置在竖直位置,若摆球相对升降机静止,
则摆球受重力 mg 和绳拉力 F,根据牛顿第二定律:F-mg=ma,此
F
时摆球的视重 mg′=F=m(g+a),所以单摆的等效重力加速度 g′=m
=g+a,因而单摆的周期为 T=2π
L
=2π
g′
L
.
g+a
实验4:定量探究单摆周期与摆球的摆长的关系
把单摆从平衡位置拉开一个角度(θ<5o)由静止释
放,用秒表测量单摆完成30次全振动所用的时间t,
改变摆线长度重复实验
次数n
摆线长L
球直径d
摆长 l
周期 T
1
2
∝
3
4
t
T
n
5
∝
在摆角很小的情况下,单摆的周期大小与摆长的二次方根成正比
三、单摆的周期
道的圆心(图中未画出),紧贴N点左侧还固定有绝缘竖直挡板。自零时刻起将一带正
电的小球自轨道上的M点由静止释放。小球与挡板碰撞时无能量损失,碰撞时间不计,
运动周期为T,MN间的距离为L并且远远小于轨道半径,重力加速度为g,以下说法正确
的是(
)
A.圆弧轨道的半径为
gT 2
2
B.空间加上竖直向下的匀强电场,小球的运动周期会增大
典例分析
【典例6】(多选)如下图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图
象,下列说法中正确的是(
)
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t= 0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
探究安培力PPT精品课件
*热的蒸发皿不可直接放在实验桌 上,要垫上石棉网。
注意事项:
3.投放沸石 或瓷片防暴
沸
1.温度计水银球 处于蒸馏烧瓶 支管口下方处
5.使用前要检查 装置的气密性!
4.烧瓶底 加垫石棉
网
2.冷凝水,下 口进冷水,上
口出热水
蒸馏法的应用:
蒸馏法
第三节 探究安培力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则: ——伸开左手,使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
第三节 探究安培力 【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积,叫做穿过这个面
的磁通量,简称磁通。用φ表示。 即:φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中,磁通量的单位为:韦伯(Wb)
第三节 探究安培力
【例题4】下列各种说法中,正确的是: A.磁通量很大,而磁感应强度可能很小; B.磁感应强度越大,磁通量也越大; C.磁通量小,一定是磁感应强度小; D.磁感应强度很大,而磁通量可能为零。
即: B F IL
单位:特斯拉(T)
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时,F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时,F = ILBsinθ
第三节 探究安培力 【例题3】如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与水平面 夹角为450,金属棒MN的质量为0.1kg,处在竖直向上磁感 应强度为1T的匀强磁场中,电源电动势为6V,内阻为1Ω, 为使MN处于静止状态,则电阻R应为多少?(其他电阻不计)
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如图所示,通电直导线A与贺形通电导线环B固
定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流
时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作
用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方
向时,通电直导线A所受的安培力方向水平
向右.
B
A
I
I
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
B IF
B F IL
F = ILB
【例1】画出图中第三者的方向。
I
B
(1)
B
I
I
B
(3)
(2)
F垂直纸面向里
注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。
I
F
F
B
(4)
(5)
Ba θb
B
F
×
θ
Ba
B
F
×
b θ
θ
分析受到的安培力时,要善于把立体图,
改画成易于分析受力的平面图形.
思考与讨论:
两平行通电直导线,若通以同向电流,则相互吸 引;若通以反向电流,则相互排斥.为什么?
导线将如何运动?
N
S
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( C )
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
磁电式电流表
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)。
F21
• •
F12
12
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ab D
B.逆时针方向转动,同时离开ab
C.顺时针方向转动,同时离开ab
D.逆时针方向转动,同时靠近ab
a
c
d
b
如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以电流,
安培力的方向 ——左手定则
伸开左手,使大拇指跟 其余四指垂直,并且与 手掌在同一平面内,让 磁感线从掌心进入,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。
左手定则
练习1:电流强度为I的通电导线放置于磁感应强度为B的 匀强磁场中,导线所受安培力为F,则下列说法正确的是
A.匀强磁场中通电导线所受安培力F,磁感应强度B及电
流I,三者在方向上一定互相垂直
(BDF)
B.若I、B方向确定,则F方向唯一确定
C.若F与B方向确定,则I方向唯一确定
D.若F与B方向确定,则I方向不唯一确定,但I一定在与F 垂直的平面内
E.若F与I方向确定,则B方向唯一确定
F.若F与I方向确定,则B方向不唯一确定,但B一定在与F 垂直的平面内
【答案】R=0.2Ω
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面 水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线,电 流方向垂直纸面向里,欲使导线静止在斜面上,
外加磁场,磁感应强度的大小和方向可以是( BC )
A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL,方向竖直向下 C.B=mg/IL,方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL,方向水平向左
Fbc 0N
FabF
B
导线abc为垂直折线,其中电流为I,ab=bc=L,
导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的
磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大
小和方向.
a
Fab BIL Fabc 2BIL
Fbc BIL
b
c
【例3】如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与 水平面夹角为450,金属棒MN的质量为0.1kg,处在 竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中,电源电动 势为6V,内阻为1Ω,为使MN处于静止状态,则电 阻R应为多少?(其他电阻不计)
条件:①B⊥I
②B为匀强磁场 2.当电流与磁场方向平行时:
F=0
I
B
3.当电流与磁场方向夹θ角时:
B1
B2
F = ILBsinθ (B为匀强磁场) (θ为磁场和导线夹角)
F
B⊥
B
B∥
I
【例1】画出图中第三者的方向。
I
B
(1)
I
(2)
F
I B
B
(3)
F垂直纸面向里
I F
B
(4)
(5)
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,a30o ,求三角形框架各边 所受的安培力。
2A,方向从M到N
B
M
N
I
2 、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正
中央的上方固定一根直导线MN,导线与磁场垂直,
A 给导线通以由N向M的电流,则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大,受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大,不受桌面摩擦力作用
要在金属棒所在位置施加一个垂直与ab的匀强
磁场,才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零,
求匀强磁场的大小和方向.
b
a
若保持磁感应强度B的大小不变,方向顺时 针转37°,此时ab仍然静止,则轨道对ab 的支持力和摩擦力为多大?
如图所示,在磁感应强度为1T的匀强磁场中, 有两根相同的弹簧,下面挂一条长为0.5m,质 量为0.1kg的金属棒MN,此时弹簧伸长10cm, 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和 方向如何?
4、磁场对通电导线的作用力
——安培力
实验演示:
问题一:观察演
示实验发现,通电导 线的受力方向与磁 场方向、电流的方 向三者不但不在一 条直线上,而且不在 一个平面内,怎样确 定它的方向呢?
一、安培力的方向
S
N
I
B
F I
B
I F
F
B
B I
θ
F
安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系:
F⊥B F垂直于电流与磁场所在的平面. F⊥I 而B与I不一定垂直.
线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
纵向
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它 的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成 如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象
是( C )
A.弹簧向上收缩
S
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
I
θ
安培力
小结:
B为匀强磁场.
大小: F=BIL
B垂直导线方向
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
F=0
B平行导线方向
方向: F垂直于B和I所决定的平面
用左手定则判定。
水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有
一质量为0.04kg的均匀金属棒ab,电源电动势
为6V,内阻为0.5Ω,滑动变阻器调到2.5Ω时,