61上课探究磁场对电流的作用.ppt

第1节 探究磁场对电流的作用 请大家认真观察实验现象 演示实验 电动机的工作 在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用 反过来 磁体对电流有无力的作用呢 如果我们把通电导体在放在磁场中会有怎样的现象 想一想 实验1装置 实验现象说明 磁场对电流也有力的作用 我们把这个力叫做安培力 闭合开关 原来静止在磁场中的导体发生运动 此时导体的运动状态发生了改变 根据力是改变物体运动状态的原因 说明通电导体在磁场受到力的作用 实验结论 探究一 安培力方向 猜猜看 安培力的方向与哪些因素有关 我们把磁场对放于其中的通电的导线有力的作用 这个力叫安培力 安培 1775 1836年 实验现象小结 安培力的方向 一 安培力的定义 磁场对电流的作用力称为安培力 改变 改变 不变 只交换磁极位置 只改变电流方向 受力方向 受力方向 同时改变电流和磁场方向 受力方向 安培力的方向判定 左手定则 伸开左手 四指是电流方向 手心对着磁感线来的方向 大姆指是安培力方向 安培力的方向判定 左手定则 F B F I 即F垂直于B和I所在的平面 B和I可以有任意夹角 1 伸开左手 大拇指跟四指垂直 且在同一平面内 左手定则 2 让磁感线穿过手心 3 使四指指向电流方向 则拇指指向安培力的方向 安培力的方向判定 左手定则 2 通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场的方向有关 既跟磁场方向垂直 又跟电流方向垂直 即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面 练习 下图中表示通电直导线在磁场中的受力情况 请标出电流方向或磁场力方向 B F B B 无 B B 探究二 安培力大小 猜猜看 通电导线所受到的安培力大小与什么因素有关 1 磁场强弱程度2 电流的大小3 通电导线长度4 磁场与电流间的夹角 应该如何设计实验呢 探究过程 用控制变量法完成三个探究任务 任务一 保持磁场强弱和导线长度不变 研究安培力大小与电流大小间的关系 任务二 保持磁场强弱和电流大小不变 研究安培力大小与导线长度间的关系 任务三 保持电流强度和导线长度不变 研究安培力大小与磁场强弱间的关系 二 探究安培力大小与哪些因素有关 控制变量法 探究方法 控制变量法结论 只改变磁感应强度BB增大安培力F增大只改变导线电流II增大 安培力F增大只改变磁场中通电导线导线长度LL增大 安培力F增大 1 当电流与磁场方向垂直时 结论 F BIL 2 当电流方向与磁场方向夹角为 时 F BILsin 3 当电流与磁场方向平行时 F 0 3 当I与B有夹角 时 F BILsin 将B分解成B 和B 其中F B IL BILsin 推广 1 当I B F BIL 2 当I B F 0 想一想 上课时我们观察了电动机的工作 当电流方向发生变化时线圈转动方向发生变化 现在我们学习了左手定则 能否解释以上现象呢 安培力的应用 1 电动机原理 通电导体和通电线圈在磁场力作用下运动时 电能转化为机械能 2 磁电式电流表 1 基本组成部分 磁铁和放在磁铁两极之间的线圈 抢答 每小题10分 共5题 线圈的转动是怎样产生的 线圈为什么不一直转下去 答 线圈转动是因为它受到安培力的作用 答 当线圈受力平衡时 将不再转动 为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱 答 螺旋弹簧变形 反抗线圈转动 电流越大安培力越大 螺旋弹簧的形变也就越大 所以 从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小 如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向 答 电流方向改变 安培力的方向也随之改变 指针的偏转方向也随着改变 故根据指针的偏转方向能判断被测电流的方向 使用时要特别注意什么 答 所通电流不能太大 例1 画出图中第三者的方向 注 安培力的方向总与导线垂直 与磁感应强度垂直 课堂练习 例题 课本P116 例2 画出图中通电导线棒所受安培力的方向 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 B 例4 将长度为20cm 通有0 1A电流的直导线放入一匀强磁场中 电流与磁场的方向如图所示 已知磁感应强度为1T 试求出下列图中导线受安培力的大小 1 如图所示的四种情况 通电导体均置于匀强磁场中 其中通电导线不受安培力的是 巩固练习 C 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 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 3 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abB 逆时针方向转动 同时离开abC 顺时针方向转动 同时离开abD 逆时针方向转动 同时靠近ab a b c d D 导线将如何运动 4 如图所示 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 3 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 布置作业 1 书本P1192 3 5 练习册 P66达标自测第6题 以上四个题写在科作业纸 2 练习册 P65达标自测第1题 第5题写书上 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 V