第四节安培力的应用

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高二物理教案安培力的应用

高二物理教案安培力的应用

高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自《高中物理》教材第二章第4节,详细内容为安培力的概念、计算方法及其应用。

重点学习安培力在电流载流子上的作用,以及安培力在现实生活中的应用实例。

二、教学目标1. 理解安培力的定义,掌握安培力的计算公式。

2. 能够运用安培力解决实际问题,分析安培力在电路中的作用。

3. 了解安培力在现实生活中的应用,提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点重点:安培力的计算方法及其应用。

难点:安培力方向的理解,安培力与电流、磁场的关系。

四、教具与学具准备1. 教具:电流表、磁场演示器、安培力演示仪。

2. 学具:电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。

五、教学过程1. 实践情景引入(1)展示电流表,引导学生观察电流表的指针偏转,思考电流与力的关系。

(2)演示磁场对电流的作用,让学生感受安培力的存在。

2. 例题讲解(1)讲解安培力的定义,推导安培力的计算公式。

(2)通过例题,讲解如何运用安培力公式解决实际问题。

3. 随堂练习(1)让学生计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。

(2)分析安培力在电路中的应用实例。

4. 讨论与分享(1)引导学生讨论安培力在生活中的应用。

(2)分享安培力相关的故事和趣事。

(2)评价学生对安培力的理解程度。

六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的计算公式3. 安培力的应用实例4. 生活中的安培力七、作业设计1. 作业题目:(1)计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。

(2)分析安培力在电路中的应用。

2. 答案:(1)安培力大小:F = BILsinθ(2)安培力在电路中的应用:电动机、发电机等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对安培力的理解程度,以及对安培力计算公式的掌握情况。

2. 拓展延伸:(1)研究安培力在磁场中的分布规律。

(2)探讨安培力在新型能源领域的应用前景。

重点和难点解析1. 安培力的定义及计算公式2. 安培力的方向理解3. 安培力在现实生活中的应用实例4. 教学过程中的实践情景引入和例题讲解5. 作业设计和课后反思一、安培力的定义及计算公式安培力的定义为:当电流通过导线时,若该导线处于磁场中,导线将受到一个垂直于电流方向和磁场方向的力,称为安培力。

新版 第四节 安培力(共47张PPT)学习PPT

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[问题]该磁场是否匀强磁场? 该磁场并非匀强磁场
[问题]该磁场的特点?
在以铁芯为中心的圆圈上,
各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的,不管
磁通铁对电桌面线的压力圈增大转,不到受桌面什摩擦么力作角用 度,它的平面都跟磁感应线平行,当
表盘的刻度均匀,θ∝I
b
(2)两个电流不平行时,总有作用到方
向相同的趋势。
3.电流元分析法:
把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段 就是一个电流元。先用左手定则判断出每小段电流元 受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的 方向,从而确定导体的运动方向。
例:如图,把轻质导线圈用绝缘细线悬
挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线 圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内
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,与水平 面夹角为450,金属棒MN的质量为,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)
与导线的长度、电流强度 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用
通电线圈在磁场中受安培力的作用发生转动
都成正比,其比值与该处 F = ILBsinθ
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)
的磁场强弱有关。导线与 如图所示,通电直导线A与通电导线环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

高中物理第三章磁场第四节安培力的应用课件粤教版选修3_1.ppt

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小试身手
2.(多选)电流表(指针受力发生偏转)就是利用安培力的பைடு நூலகம்
原理,现要使指针偏转角度增大,可以( )
A.增大电流
B.减小电流
C.增强电流表内部的磁场 D.减小电流表内部的磁场
解析:电流表的指针偏转是通电线圈在磁场中受到安培
力的作用,使其产生力矩,从而偏转.当偏转增大时,则安
培力要增大.只有当增大电流,或增强内部的磁场时,才能
2.工作原理. 直流电动机是利用线圈在磁场中受力转动的原理制 成的.它把电能转化为机械能.给矩形线圈通电后,线 圈便在磁力矩作用下绕轴转动. 3.直流电动机的起动力矩大,容易调整,广泛应用 在电车、电力机车、矿井提升机等起重设备中.
【典例 1】 如图所示,电动机模型的 矩形线圈长边的长为 5 cm,共 20 匝,通入 1 A 电流,磁场的磁感应强度是 0.5 T(当作匀 强磁场考虑),线圈长边一侧受到的最大安培力是多少? 如果通入 2 A 的电流呢?
2.电流表中磁铁与铁芯之间的磁场是均匀辐向分布 的:所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈 处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零 度.该磁场并非匀强磁场,但在以铁芯为中心的圆上, 各点的磁感应强度 B 的大小是相等的.
3.电流表的工作原理. 如下图所示,矩形线框两条边所受安培力大小相等, 方向相反,大小为 F=BIL,但两力不在一条直线上,两 个力形成一对力偶,设两力间距为 d,则安培力矩 M= Fd=BILd=BIS(其中 S 为线圈面积).由于线圈由 N 匝串 联而成,所以线框所受力矩应为 M1=NBIS,电流表内的 弹簧产生一个阻碍线圈偏转的力矩,已知弹簧产生的弹性 力矩 M2 与指针的偏转角度 θ 成正比,即 M2=kθ(其中 k 由弹簧决定),当 M1=M2 时,线圈就停在某一偏角 θ 上, 固定在转轴上的指针也转过同样的偏角 θ,并指示刻度盘 上的某一刻度,从刻度的指示数就可以测得电流大小.

高中物理新选修课件安培力的应用

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安培力公式
安培力的大小可以通过公式F=BIL来计算,其中F为安培力,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。
安培力方向
安培力的方向可以用左手定则来判断,即伸开左手,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。
03
动生和感生电动势的计算方法
根据法拉第电磁感应定律和洛伦兹力公式,可以推导出动生和感生电动
势的计算公式,从而计算出相应的电动势大小。
03
安培力在磁场中运动规律
洛伦兹力与霍尔效应
洛伦兹力
运动电荷在磁场中所受到的力,其方向垂直于磁场方向和电 荷运动方向所构成的平面,遵循左手定则。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直 于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两 端产生电势差。
通过测量磁通量的变化率,可以计算出感应电动势的大小,从而了解电磁感应现 象的本质和规律。
动生和感生电动势计算
01 02
动生电动势
当导体在磁场中运动时,会在导体中产生动生电动势。动生电动势的大 小与导体的运动速度、磁场的磁感应强度以及导体与磁场的相对角度有 关。
感生电动势
当磁场发生变化时,会在导体中产生感生电动势。感生电动势的大小与 磁通量的变化率有关。
VS
无线电波接收
通过天线接收空中的电磁波,并将其转换 为高频电流。接收过程中的关键元件包括 接收器、解调器和放大器等。通过解调器 将高频信号还原为原始信号,实现信息的 接收和识别。
05
实验:测量安培力大小和方向
实验目的和器材准备
实验目的

第三章第四节安培力的应用

第三章第四节安培力的应用

电流元法
左手定则判断每段电流元受力的方 向,然后判断整段导线所受合力的
方向,从而确定导线运动方向
环形电流可等效成小磁针,通电螺 等效法 线管可以等效成条形磁铁或多个环
形电流,反过来等效也成立
Hale Waihona Puke 特殊位置 法通过转动通电导线到某个便于分析 的特殊位置,然后判断其所受安培 力的方向,从而确定其运动
结论法
两平行直线电流在相互作用过程中 ,无转动趋势,同向电流互相吸引 ,反向电流互相排斥;两不平行的 直线电流相互作用时,有转到平行 且电流方向相同的趋势
定性分析磁体在电流磁场作用下如 何运动的问题,可先分析电流在磁 转换研究 体磁场中所受的安培力,然后由牛 对象法 顿第三定律,确定磁体所受电流磁 场的反作用力,从而确定磁体所受 合力及运动方向
点难点
直流电动机的 基本构造以及 它的基本工作 原理.
磁电式电流表 的基本构造以 及运用它测量 电流的大小和 方向的基本原 理.
安培力 安培力
输入电压
电流 磁电式
均匀辐射
越大
正比 越大
大小
常用方法
具体做法
把整段导线分为多段电流元,先用
第三章第四节安培力的 应用
2020/8/17
学习目标
1.知道磁电式电流表 的基本构造以及运用 它测量电流的大小和 方向的基本原理. 2.知道直流电动机的 基本构造以及它的基 本工作原理. 3.知道直流电动机和 电流表的内部磁场的 分布特点. 4.能准确判定线圈各 边所受磁场力的方向 .
重 重点
难点

新课标粤教版3-1 选修三3.4《安培力的应用》精品

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Байду номын сангаас
一、 直流电动机
【实验与探究】 1.直流电动机的结构 2.直流电动机的原理 3.直流电动机的启动 4.直流电动机转速的调节

【物理课件】选修3第四节安培力的应用ppt课件

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大型和超大型直流电机的生产和维修
第四节 安培的应用 二. 磁电式电表
【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而安培力的
力矩也跟电流成正比,而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角 度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
第四节 安培力的应用
【物理课件】选修3第四节安 培力的应用ppt课件
第四节 安培力的应用 直流电动机的运转过程:
第四节 安培力的应用 常见的直流电动机:
【说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场,而
大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。
大型和超大型直流电机的生产和维修
大型和超大型直流电机的生产和维修

安培力的综合应用课件

安培力的综合应用课件

[跟踪训练1] 如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒
ab悬挂在c,d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后,两悬
线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的
磁场的最小磁感应强度的大小、方向,下列说法中正确的是(
)
D
A. mg tan θ,竖直向上 Il
安培力的综合应用
类型一 安培力作用下的平衡问题
[例1] 如图所示,两平行金属导轨间距L=1 m,导轨与水平面成θ=37°,导 轨电阻不计.导轨上端连接有E=6 V,r=1 Ω的电源和滑动变阻器R.长度也 为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.2 kg, 电阻R0=2 Ω,整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5 T的匀强磁场中, 金属棒一直静止在导轨上.(g取 10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时,接入电路中的滑动变阻器的阻值 R多大; (2)当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5 Ω时金属棒受到的摩擦力.
题干关键
导轨电阻不计
竖直向上的匀强磁场 金属棒刚好与导轨间无摩 擦 滑动变阻器接入电路的电 阻R=5 Ω 时
获取信息
电路的总电阻为电源内阻,金属棒电 阻和滑动变阻器接入电阻
C. mg sin θ,平行悬线向下 Il
B. mg tan θ,竖直向下 Il
D. mg sin θ,平行悬线向上 Il
解析:当所加磁场的磁感应强度最小时,金属棒平衡时所受的安培力 F 有最小 值.由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不变,由力的矢量三角形可知,当安培 力与绳子的拉力垂直时安培力最小,如图所示,即 Fmin=mgsin θ.有 IlBmin= mgsin θ,得 Bmin= mg sin ,由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上.故 D

安培力的应用课件

安培力的应用课件
式磁场(是非匀强磁场,
处处磁场强弱相同,但处 处磁场方向不同正) 视图为 ②导线所在处磁场强弱相
同, 导线受力大小相同
导线所在处受力方向不同,
但安培力产生的力矩相同
*磁电式电流表工作原理
由左手定则知受力如图所示:
力矩:
若线框匝数为N, 弹簧的反抗力矩: 当 M= M’时线圈平衡,有 θ∝I 根据偏角 θ 的大 小
FA
FB
1
2
FB 3 *力矩为零,由于惯性继续转动
FB2 *力矩小些,转动效果差些
③直流电动机的转动
*怎样才能使线圈 在输入直流电时持 续转动,成为电动
机?
*直流电动机的输入电压 改变即了改变输入电流, 就可以改变电动机的转速。
突出优点
第四节 安培力的应用 常见的直流电动机:
【说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场,而
a
d
AD
b
c
O’
3、直流电动机的原理
①通电线圈在磁场中受力分析 FA1
FA
FB
1
2
F

F
FA右
3
FB
FB
③安培力产生的力矩 M1 ∝I
而被扭转的小弹簧产生的力
矩M2 ∝θ, 当 M1= M2 时线圈平衡,有 θ∝I 根据偏角θ的大小可知
电流I 的大小
④如何提高电流表的灵敏度 ?(相同的输入电流线圈更 容易偏转)
*磁电式电流表工作原理
eg: 要想提高磁电式电流表的灵敏度,可采用的办法有
()Βιβλιοθήκη A、增加线圈匝数B、增加永久性磁铁的磁感应强度
C、换用弹性较强的游丝,增大反抗力矩
D、增加线圈的面积 E、减小转轴处摩擦

人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)

人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)

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
2.利用结论法:(1)同向平行电流相互
吸引,异向平行电流相互排斥;
b
(2)两个电流不平行时,总有作用到方
向相同的趋势。
3.电流元分析法:
把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段 就是一个电流元。先用左手定则判断出每小段电流元 受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的 方向,从而确定导体的运动方向。
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?
2A,方向从M到N
B
M
N
I
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)。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
[问题]电流表中磁场分布有何特点呢? 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.
所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长 线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置, 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.
60.没有等出来的美好,只有拼出来的幸福。 1.不要把世界让给你讨厌的人。 54.年轻是我们唯一有权力去编织梦想的时光。 74.出发,永远是最有意义的事,去做就是了。 7.漂亮如果有秘诀,那就是:狠狠宠爱自己。 12、时间的步伐有三种:未来姗姗来迟,现在像箭一样飞逝,过往永远静立不动。 24.不比智力,比努力;不比起步,比进步。 42.不要嘲笑铁树。为了开一次花,它付出了比别的树种更长久的努力。 89.努力吧,为了以后能以完美的姿态出现在当初否定你的人面前。 90.最清晰的脚印是留在最泥泞的路上的。 48.最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。 8.人的生命似洪水在奔流,不遇着岛屿暗礁,难以激起美丽的浪花。 96.埋首前进,只为抬头能看见梦中最向往的地方。 11、人生苦短,用心生活。一点点体贴,一点点为他人着想,要相信,有的路,是脚去走。有的路,要心去走。活着就是好好感受。去爱吧 ,像不曾受过一次伤一样;唱歌吧,像没有人聆听一样;生活吧,像今天是末日一样。

高中物理 3.4 安培力的应用课件 粤教版选修31

高中物理 3.4 安培力的应用课件 粤教版选修31

1. (单选)如图所示,把一轻质线圈悬挂在磁铁N极附近,磁
铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面.当线圈中
通有如图所示的电流时,线圈将( A )
A.向左运动
B.向右运动
C.静止不动
D.无法确定
解析:法一:等效法.把通电线圈等效成小磁针.由安培定 则知,线圈等效成小磁针后,左端是S极,右端是N极,异名 磁极相吸引,线圈向左运动.
二、磁电式电表
1.我们知道电流的大小可以由电流表直接读出,你知道电流 表是根据什么原理测电流的吗?如图所示,观察电流表的刻 度盘,它的刻度是均匀的吗?为什么? 提示:电流在磁场里受安培力是均匀的因为 由力矩平衡知,线圈偏转角度与电流成正比. 2.磁电式电流表中磁铁与铁芯之间的磁场是 匀强磁场吗? 提示:不是.
电流元 把整段导线分为多段电流元,先用左手定向,然后判断整段导线所
受安培力的方向,从而确定导线运动方向
等效法
环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效 成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,然 置法 后判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向
[解析] ①根据图甲所示的导线所处的特殊位置判断其转动 情况.将导线AB从N、S极的中间O分成两段,AO、BO段所 处的磁场方向如图甲所示,由左手定则可得AO段所受安培力 方向垂直纸面向外,BO段所受安培力的方向垂直纸面向里, 可见从上向下看,导线AB将绕O点逆时针转动.
②再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况, 如图乙所示,导线AB此时受安培力方向竖直向下,导线将向 下运动. ③由上述两个特殊位置的判断可知,当导线不在上述特殊位 置时,所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动.故 正确答案为C.

高二物理 选修3第四节 安培力的应用

高二物理 选修3第四节 安培力的应用
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序言
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安培力的应用

安培力的应用

安培力的应用 直流电动机的运转过程: 直流电动机的运转过程:
第四节 安培力的应用 常见的直流电动机: 常见的直流电动机:
【说明】 说明】 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场, 大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场,而 大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。 大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。
安培力的应用 三.电磁泵 【说明】 说明】 在原子反应堆中抽动液态金属等导电液 时,由于不允许传动机械部分与这些流体 由于不允许传动机械部分与这些流体 相接触,常使用一种电磁泵。 相接触,常使用一种电磁泵。图中表示 这种电磁泵的结构。将导管置于磁场中, 这种电磁泵的结构。将导管置于磁场中, 当电流I穿过导电液体时 穿过导电液体时, 当电流 穿过导电液体时,这种导电液体 即被驱动。若导管的内截面积为a× , 即被驱动。若导管的内截面积为 ×h, 磁场区域的宽度为L,磁感强度为B. 磁场区域的宽度为 ,磁感强度为 .液 态金属穿过磁场区域的电流为I,求驱动 态金属穿过磁场区域的电流为 , 所产生的压强差是多大? 所产生的压强差是多大? F=BIh.p=F/ah,联立解得 =BI/a . ,联立解得p=
大型和超大型直流电机的生产和维修
安培力的应用 二. 磁电式电表 a
b × IaB × 2 2 = ISB ∝ I明】
M = kθ ∝ θ
I ∝θ
由于磁场对电流的作用力跟电流成正比, 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而安培力的 力矩也跟电流成正比, 力矩也跟电流成正比,而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角 度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。 度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
安培力的应用 一. 直流电动机 【说明】 说明】 直流电动机最突出的优点 是通过改变输入电压很容易调 节它的转速, 节它的转速,而交流电动机的 调速就不太方便。因此, 调速就不太方便。因此,不少 需要调速的设备, 需要调速的设备,都采用直流 电电动机。 电电动机。如:无轨电车和电 气机车都是用直流电动机来开 动的。 动的。
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在蹄形磁铁的两极间有一个固定的 圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可 以转动的铝框,在铝框上绕有线圈。 铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和
一个指针,线圈两端分别接在两个
螺旋的弹簧上,被测电流经过这两 个弹簧流入线圈
蹄形磁铁和铁芯间磁场特征
电流表中磁铁与铁芯之间磁场是均匀辐射分布的.
【说明】
由于磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而安培力的
使交流电动机技术上有了突破的发展。这种电动机广泛使
用至今。
1.直流电动机突出的优点是________________. 答:通过改变输入电压很容易调节它的转速. 2.为什么磁电式电表不能用来测量较强的电流? 答:因为电流表绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很
弱(几十微安到几毫安).如果通过的电流超过允许值,很
容易把它烧坏.
3.如图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴 转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行.线圈中电流方向 如图所示,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转
动起来( B )
A.方向沿x轴的恒定磁场 B.方向沿y轴的恒定磁场 C.方向沿z轴的恒定磁场 D.方向沿z轴的变化磁场
4.如图所示,给出了通电闭合线圈在匀强磁场中的不同
第四节 安培力的应用
1.知道直流电动机、磁电式电表的构造及原理。 2.能判断通电线圈在磁场中所受安培力的大小及方向。
3.体验动手做实验的乐趣,培养动手操作能力。
4.通过实物演示,增加学习物理的兴趣,激发求知欲。
复习回顾
1.判断图中通电导线所受安培力的方向
F
计算公式: B ⊥I 时, F=ILB
F
力矩也跟电流成正比,而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过 的角度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀 辐射分布的,通电线圈不管转到什么 角度线圈的平面跟磁感线都平行。当 电流通过线圈的时候,线圈跟铁芯 轴线平行的两边受到的安培力产生力矩使线圈发生扭转。 同时,螺旋弹簧被扭转,产生一个阻碍线圈转动的力矩。
F
(线圈仍做顺时针转动.)
实际电动机结构
实际中的电动机,为
了能够平稳、有效 地工作,电枢的绕组 是由许多匝线圈互 相错开构成的,而且
嵌在圆柱形的铁芯
上,组成转子;换向 器也是由许多片组成.
【说明】
直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压很容 易调节它的转速,而交流电动机的调速就不太方便。因 此,不少需要调速的设备,都采用直流电动机。如:无 轨电车和电气机车都是用直流电动机来开动的。
3.生活中直流电动机的应用
⑴请仔细观察课本P86图3-4-3或电表实物. ⑵关于磁电式电流表的工作原理,请思考 ①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去?
③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?
④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向?
⑤使用时要特别注意什么?
磁电式电表
(1)定子:在电动机里固定不 动的部分叫做定子,主要部分 是磁极. (2)转子:在电动机里转动的
的部分叫做转子,由电枢绕组
(线圈)、换向器 (两个铜半环)及电刷和转轴 组成.
(3)换向器:当线圈
转过平衡位置时,换
向器能自动改变线 圈中的电流方向,使 线圈持续转动下去.
2.直流电动机工作原理 ⑴当线圈平面与磁场方向平行(S∥B)时,
其大小随线圈转动角度的增大而增大。直到上述两个力矩
相平衡线圈才会停下来。
早期的电动机
早在1821年,法拉第在重复奥斯特实验时,就制造出人类
历史上第一台最原始的电动机。1834年,俄国雅克比发明 了第一台具有实用价值的棒式铁芯电动机。1888年,意大 利费拉里斯在研究旋转磁场后,制造了第一台交流电动机。 1889年,俄国多勃罗沃尔斯基制造了三相鼠笼交流发电机,
2.磁场对电流有作用力,这个力叫安培力,安培力的大小
B ∥I时,F=0
B与I夹角为θ 时,F=ILBsinθ
讨论与交流
1.电流通过电动机,电动机是如何转动起来的? 2.线圈的转动体现了能量如何转化?
3.怎样才能使线圈持续转动?
4.生活、生产中电动机有哪些用途?
一、直流电动机
1.直流电动机基结构
D
安 培 力 的 应 用
直流电 动机
构造
原理: 安培力矩作用下转动
磁电式 电流表
构造 原理: 力矩平衡
我不如起个磨刀石的作用,能使钢刀锋利,
虽然它自己切不动什么。 ——贺拉斯
F F
(线圈作顺时针转动.)
线圈转过180度时
F F
(线圈仍做顺时针转动.)
⑵当线圈平面与磁场方向垂直 (S⊥B)时,
线圈因电流 I=0,故F=0, 又因惯性,继续做顺时针转动.
线圈转过270度时
线圈因电流I=0,故F=0, 又因惯性,继续做顺时针转动.
⑶当线圈平面与磁场方向成夹角θ 时,
F
位置,那么,能绕轴OO′转动的有( B )
S⊥B
S∥B 转轴∥B
S∥B
转轴∥B
S⊥B
5.如图所示,两条直导线相互垂直,但相隔一个小距离, 其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当直流电 流按图示方向通入两条导线时,CD导线将( D ) B A、顺时针方向转动,同时靠近导线AB I B、顺时针方向转动,同时离开导线AB C C、逆时针方向转动,同时离开导线AB I D、逆时针方向转动,同时靠近导线AB A
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