高二-粵教版-物理-第一單元《安培力的應(yīng)用》 課件

高二—粵教版—物理—第一單元

安培力的應(yīng)用新課引入電流天平磁電式電表直流電動(dòng)機(jī)新課引入等效替代m1m2電流天平天平右端掛一矩形線圈，匝數(shù)為n，底邊cd長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈中通入如圖所示電流I，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼使天平平衡m1m2Fm1g＝m2g－nBIL保持電流大小不變，使電流反向，(m1＋m)g＝m2g＋nBIL在左盤中加入質(zhì)量為m的砝碼，天平再次平衡F＝

nBIL聯(lián)立方程，解得：cdL在實(shí)驗(yàn)室中，常用到一種測(cè)電流強(qiáng)弱和方向的電學(xué)儀器——電流表，它就是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流作用的安培力制成的。磁電式電表構(gòu)造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成）、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。磁電式電表鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。思考：指針的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說(shuō)明被測(cè)電流的強(qiáng)弱？磁電式電表電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)？①電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布：所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心②在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)思考：該磁場(chǎng)是否勻強(qiáng)磁場(chǎng)？FF③無(wú)論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總與磁場(chǎng)方向平行，所受安培力方向始終與線圈平面垂直.當(dāng)線圈通入電流時(shí)，線圈的兩對(duì)邊受到大小相等、方向相反的一對(duì)安培力作用，線圈繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)致螺旋彈簧被扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。當(dāng)安培力與螺旋彈簀阻力作用效果相當(dāng)時(shí),線圈停在某一位置，電表指針指示表盤相應(yīng)刻線，進(jìn)而得到相應(yīng)電流的大??；工作原理：磁電式電表磁電式電表電流方向改變，安培力方向也改變，線圈朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，就可以判斷出通過(guò)電表的電流方向。思考2：如何進(jìn)一步提高靈敏度？提高磁電式電表的靈敏度，就要使在相同電流下線圈所受的安培力增大?？稍黾泳€圈的匝數(shù)n、增大永磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、增加線圈的面積S思考1：能夠通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷通過(guò)電流的方向？磁電式電表靈敏度高，可以測(cè)量很弱的電流，但是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很小；所以往往要與電阻并聯(lián)擴(kuò)大量程。磁電式電表為什么磁電式電表的表盤刻度是均勻的？磁電式電表課后思考拓展：直流電動(dòng)機(jī)生活中各種使用直流電動(dòng)機(jī)的設(shè)備直流電動(dòng)機(jī)FFII線圈在一對(duì)大小相等，方向相反的安培力作用下，發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)FFab和cd邊的安培力不變，但力矩為零，線圈由于慣性繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此位置為平衡位置。直流電動(dòng)機(jī)F安培力阻礙了線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈反過(guò)來(lái)向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。F直流電動(dòng)機(jī)又回到平衡位置，由于慣性，繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后反復(fù)如此，最后靜止在平衡位置。思考：直流電動(dòng)機(jī)的線圈如何實(shí)現(xiàn)連續(xù)不停地朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的？直流電動(dòng)機(jī)兩個(gè)半圓銅環(huán)電刷換向器直流電動(dòng)機(jī)II線圈連同半圓銅環(huán)正常順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電刷沒(méi)有與半圓銅環(huán)接觸，線圈靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使流經(jīng)線圈的電流方向發(fā)生改變，線圈繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖a圖b圖cIIIIII電磁炮電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)動(dòng)能殺傷武器，利用電磁系統(tǒng)中磁場(chǎng)產(chǎn)生的安培力來(lái)對(duì)金屬炮彈進(jìn)行加速。電磁炮解：由牛頓第二定律：由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：得：B=55TF課后小結(jié)安培力的應(yīng)用電流天平：用于實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量?jī)善叫型妼?dǎo)體

之間的相互作用力和磁感應(yīng)強(qiáng)度磁電式電表：直流電動(dòng)機(jī)：電磁炮：利用線圈在磁場(chǎng)中受到安培力，測(cè)量電流大小利用電磁系統(tǒng)中磁場(chǎng)產(chǎn)生的安培力來(lái)對(duì)金屬炮彈進(jìn)行加速將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)科技小制作自行查閱資料，自制一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)謝謝觀看！高二—粵教版—物理—第一單元

安培力的應(yīng)用課后答疑DFF＝

nBIL依題可知安培力偏小，可增大匝數(shù)、電流、線框短邊的長(zhǎng)度D×磁通量為零××B