通电导线在磁场中受到的力第二课时ppt课件

第2课时,第三章磁场,3.4通电导线在磁场中受到的力,1,复习巩固,1、如何判断通电导线在磁场中受到的安培力的方向？,2、安培力的大小如何计算？,3、在运用安培力公式时应注意什么？,2,1、将长度为20cm，通有0.1A电流的直导线放入匀强磁场中，电流与磁场方向如图，已知磁感应强度为1T，试求出下列各图中导线所受的安培力的大小和方向。,反馈练习,3,2、如图所示导体框中电流为I，导体框垂直于磁场放置，磁场磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则在图甲、乙两种情况下，导体棒MN和MON受到的安培力为多少？(图乙中MN连线垂直于框架AB、CD),反馈练习,4,自主学习,3、为什么电流表可以测出电流的强弱和方向?,阅读课文P93磁电式电流表思考下列问题：,2、磁电式电流表内部磁场的特点,为什么要如此分布？,1、磁电式电流表的构造?,4、电流表的优缺点?,5,1、构造：蹄形磁铁、线圈、螺旋弹簧、刻度盘、指针、极靴（软铁制成）、圆柱形铁芯（软铁制成）。,三、磁电式电流表,6,三、磁电式电流表,2、磁场特点：磁场是均匀辐向分布,在以铁芯为中心的圆周上，各点的磁感应强度大小是相等，方向不同。,属于非匀强磁场,线圈平面与磁感线总平行.,7,3、电流表的工作原理:,三、磁电式电流表,如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。,8,由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。,由左手定则可知，当流入线圈中的电流方向改变时，线圈上产生的安培力的方向也改变，从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以，根据指针偏转的方向，可以知道被测电流的方向。,=NBIS/k,3、电流表的工作原理:,三、磁电式电流表,9,、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小；,、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；,、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。,4、电流表的特点：,三、磁电式电流表,10,下列措施可以提高电流表线圈的灵敏度的是（）（注：电表的灵敏度可以表示为/I=NBS/k）A、增加线圈的匝数；B、增强磁极间的磁感应强度；C、减小线圈的电阻；D、换用不易扭转的弹簧,AB,反馈练习,11,在玻璃器皿的中心，放一个圆柱形的电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后再在玻璃器皿中放入导电液体，例如盐水，若把玻璃器皿放在磁场中，如图所示，那么液体会转动吗？如果转？往什么方向转？,思考与讨论,俯视图,o,I,F,F,F,F,12,课堂小结,1、安培力的方向左手定则,2、安培力的大小,3、磁电式电流表的工作原理,BI时,BI时,B与I夹角时,13,专题一：安培力作用下物体的运动情况分析,1.电流微元法,2.特殊位置法分析运动,3.等效法分析运动,4.结论法：,5.转换研究对象法,14,例1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)（）A.顺时针方向转动，同时下降B.顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同时上升,I,C,1.电流微元法,+特殊位置法分析运动,15,F方向,电流微元法,B,F方向,B,B,F,特殊位置法分析运动,I,I,16,2.等效法分析运动,2、如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现()A线圈向磁铁平移B线圈远离磁铁平移C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁,D,17,3、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：()A、吸引B、排斥C、保持静止D、边吸引边转动,结论：同向电流互相吸引异向电流互相排斥,A,3.结论法：,18,1、如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是().A顺时针转动，同时靠近导线abB顺时针转动，同时远离导线abC逆时针转动，同时靠近导线abD逆时针转动，同时远离导线ab,C,随堂练习,19,F,F,自由,同向相吸,20,2、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（）.纵向收缩，径向膨胀；.纵向伸长，径向收缩；.纵向收缩，径向收缩；.纵向伸长，径向膨胀。,A,随堂练习,21,4、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长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用,A,F,F,4.转换研究对象法,22,（1）绳子拉力_(变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持力_（3）桌面对磁铁的摩擦力_(有,无).,变大,变小,无,桌面对磁铁的摩擦力_(有,无)方向_.,有,水平向右,f,随堂练习,23,专题二：安培力作用下物体的平衡问题,例1.在倾斜角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_.,F,B,FN,mg,mg,FN,F,24,1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_,方向_.,2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_,方向_.,mg,FN,F,mg,方向垂直斜面向上,F,B,水平向左,随堂练习,25,例2.如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力。,【答案】（1）Ff=BILSin(2)FN=mg+BILCos,26,例3.如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45，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1，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计),【答案】R=0.2,由N向M看,27,2.质量为m0.02kg的通电细杆ab置于倾角为37的平行放置的导轨上，导轨的宽度d0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数0.4，磁感应强度B2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？,【答案】0.14AI0.46A,随堂练习,28,例4.如图所示，电源电动势E=2V，内电阻r=0.5