磁场对通电导线的作用-安培力.ppt

第二节磁场对通电导线的作用安培力,课标定位学习目标：1.通过实验探究的方法知道安培力大小的决定因素2理解并掌握安培力的计算公式FILB.3知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向4了解电动机、磁电式电流表的构造及原理重点难点：安培力大小的实验探究及安培力方向的判断,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第二节磁场对通电导线的作用安培力,课前自主学案,课前自主学案,一、安培力1探究影响通电导线受力的因素(1)将一根_水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向_(2)控制变量法保持磁场中直导线的长度不变，改变_，通过观察_大小来比较磁场力大小保持电流不变，改变磁场中_，通过观察直导线_大小来比较磁场力大小,直导线,垂直,电流大小,弹簧测力计,蹄形磁体个数,受力,(3)结论：通电直导线与磁场_时，磁场对通电导线作用力的大小与_和_都成正比2安培力的大小(1)通电导线跟磁场垂直时：安培力最大，F_.(2)通电导线跟磁场平行时：安培力最小，F_.3安培力的方向(1)左手定则：伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让_垂直穿过手心，四指指向_方向，则大拇指所指方向就是_所受安培力的方向.,方向垂直,导线长度,电流大小,ILB,0,磁感线,电流,通电导线,(2)通电导线在磁场中受到的安培力方向，既与_垂直，又与_垂直，即垂直于_和_所确定的平面二、电动机安培力的重要应用1构造：由磁场(磁体)、_、_、_及电源组成2原理：(图见教材P87)电流从滑环A流入时，从滑环B流出，滑环起一个_的作用，当线圈通电后，由于受到_的作用，线圈在磁场中旋转起来,电流方向,磁场方向,电流方向,磁场方向,转动线圈,滑环,电刷,换向器,安培力,核心要点突破,一、安培力大小的计算1公式FILB中L指的是“有效长度”当B与I垂直时，F最大，FILB；当B与I平行时，F0.2弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图321)；相应的电流沿L由始端流向末端,图321,3若磁场和电流成角时，如图322所示可以将磁感应强度B正交分解成BBsin和BBcos，而B对电流是没有作用的FILBILBsin，即FILBsin.,图322,特别提醒：(1)公式FILBsin中是B和I方向的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析(2)公式FIBLsin中的Lsin也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”(3)用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中,即时应用(即时突破，小试牛刀)1一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A0.4 NB0.2 NC0.1 N D0 N解析：选BCD.据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为FmBIL0.520.2 N0.2 N.当两者方向平行时，磁场力有最小值为0 N.随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0 N与0.2 N之间取值,二、安培力方向的判断1安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向,2由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想象力如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图,课堂互动讲练,如图325所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，abbcL，导线所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,图325,【规律总结】对安培力公式FBILsin的正确理解是分析的关键本题中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法进行计算,变式训练1将长为1 m的导线ac从中点b折成如图326所示的形状，放入B0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为_N.,图326,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,