23磁场对通电导线的作用.ppt

1 1、丹麦科学家、丹麦科学家_发现了电流的磁效应，并用实验展示了发现了电流的磁效应，并用实验展示了电与磁有联系。电与磁有联系。2 2、电流的磁效应指的、电流的磁效应指的_._.3 3、电流磁场的方向：、电流磁场的方向： （1 1）直线电流）直线电流安培定则：右手握住直导线，让伸直的拇指安培定则：右手握住直导线，让伸直的拇指所指的方向与所指的方向与_方向一致，弯曲的四指所指的方向就是方向一致，弯曲的四指所指的方向就是_环绕的方向。环绕的方向。 （2 2）环形电流）环形电流安培定则：右手握住环形电流，让右手弯曲安培定则：右手握住环形电流，让右手弯曲的四指的指向与的四指的指向与_方向一致，伸直的拇指的指向的就是方向一致，伸直的拇指的指向的就是环形导线中心附近的环形导线中心附近的_方向。方向。 （3 3）通电螺线管）通电螺线管安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟指所指的方向跟_的方向一致，拇指所指的方向就是螺线的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管管_的的_方向。方向。奥斯特奥斯特电流能产生磁场的现象电流能产生磁场的现象电流电流磁感线磁感线环形电流环形电流电流电流内部内部磁感线磁感线磁场磁场电流的磁效应电流的磁效应猜想：猜想：通电导线放在磁场中会出现通电导线放在磁场中会出现什么情况什么情况问题问题：通电导线放在磁场中会受到通电导线放在磁场中会受到力的作用力的作用实验求证实验求证实验结论：实验结论： 通电导线放在磁场中受到力通电导线放在磁场中受到力的作用的作用安培力安培力返回上页返回上页实验现象：导线中有电流通过时，原来静止的导线会实验现象：导线中有电流通过时，原来静止的导线会 发生运动发生运动（1 1）导线方向与磁场方向垂直时最大：）导线方向与磁场方向垂直时最大： F=BIL F=BIL（2 2）导线方向与磁场方向平行时最小，为）导线方向与磁场方向平行时最小，为 零，零，F=0F=0安培力的大小：安培力的大小：安培力的方向：安培力的方向：左手定则左手定则练习练习-课后题课后题1F竖直向下竖直向下B竖直向上竖直向上垂直纸面向外垂直纸面向外磁感应强度磁感应强度BB反映磁场的反映磁场的强弱强弱和和方向方向B B为矢量为矢量方向：小磁针静止时方向：小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向大小：大小： , ,单位：特斯拉，简称特（单位：特斯拉，简称特（T T）ILFB 注意：注意：B B的大小由磁场本身性质决定，与的大小由磁场本身性质决定，与 其他无关其他无关电动机电动机设计原理：通电线圈在磁场中受到安培力会扭转设计原理：通电线圈在磁场中受到安培力会扭转电磁轨道炮是一种电磁轨道炮是一种远程、高远程、高能、多任务的武器能、多任务的武器 ，其射速，其射速可达当前海军的舰炮的可达当前海军的舰炮的3 3倍。倍。其射程可达其射程可达100100英里（约英里（约161161千米）以上，以舰船上储存千米）以上，以舰船上储存的电能为动力来源，的电能为动力来源，利用电利用电磁力（洛仑兹力）磁力（洛仑兹力）沿导轨将沿导轨将弹头加速到很高的速度发射弹头加速到很高的速度发射出去。美国海军官员称，这出去。美国海军官员称，这是一种是一种不太昂贵、具有高杀不太昂贵、具有高杀伤力和远程打击能力的攻击伤力和远程打击能力的攻击性武器性武器。 电磁炮作为发展中的高技电磁炮作为发展中的高技术兵器，被世界各国海军所术兵器，被世界各国海军所相中，把它作为未来新式武相中，把它作为未来新式武器，其器，其军事用途军事用途十分广泛十分广泛电磁炮电磁炮将电磁炮作为一种新型将电磁炮作为一种新型航航天发射装置天发射装置，还需要解决，还需要解决以下几个问题：首先，那以下几个问题：首先，那台实验电磁炮的台实验电磁炮的加速度太加速度太大，人无法承受大，人无法承受。这个问。这个问题只有一个解决方法，那题只有一个解决方法，那就是延长加速时间。然而就是延长加速时间。然而这必须以采用更长的轨道这必须以采用更长的轨道为代价。由于人体只能承为代价。由于人体只能承受大受大约约3 3倍重力加速度倍重力加速度的长的长时间加速，满足人体耐受时间加速，满足人体耐受能力的电磁炮所需的轨道能力的电磁炮所需的轨道长度长度( (经计算，为达到第一经计算，为达到第一宇宙速度，约需宇宙速度，约需10001000千米千米) )在技术上难以实现在技术上难以实现用电磁炮发射宇宙飞船的设想图用电磁炮发射宇宙飞船的设想图1 1、通电导线在、通电导线在_中受到的力称为安培力。中受到的力称为安培力。2 2、安培力的表达式为、安培力的表达式为F=_F=_（导体垂直于磁场放置）（导体垂直于磁场放置）3 3、磁感应强度、磁感应强度B B的物理意义：描述的物理意义：描述_的物理的物理量。单位：量。单位：_,_,简称简称_，符号，符号_4 4、安培力的方向既跟磁感应强度的方向、安培力的方向既跟磁感应强度的方向_,_,又跟电流的方向又跟电流的方向_,_,三个方向之间的关系可以用三个方向之间的关系可以用_来判断：伸开来判断：伸开左手，使拇指跟其余四指左手，使拇指跟其余四指_，并且都跟手掌在，并且都跟手掌在_内，让磁感线内，让磁感线_手心，并使四指指向手心，并使四指指向_方向，那么，方向，那么，_所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。5 5、电动机是利用、电动机是利用_来工作的。来工作的。磁场磁场磁场强弱和方向磁场强弱和方向特斯拉特斯拉特特T垂直垂直垂直垂直左手定则左手定则垂直垂直同一个平面同一个平面穿入穿入电流电流拇指拇指安培力安培力BIL6 6、判断下图中导线所受安培力的方向、判断下图中导线所受安培力的方向（1 1）（2 2）垂直于导线水平向右垂直于导线水平向右在纸面内垂直于导在纸面内垂直于导线斜向上线斜向上7 7、在磁感应强度的定义式、在磁感应强度的定义式 中，各物理量间关系正中，各物理量间关系正确的是（确的是（ ） A. B A. B由由F F、I I和和L L决定决定 B.F B.F由由B B、I I和和L L决定决定 C.I C.I由由B B、F F和和L L决定决定 D.L D.L由由B B、F F和和I I决定决定8 8、如图所示是磁场对直线电流的作用的示意图，其中不正、如图所示是磁场对直线电流的作用的示意图，其中不正确的是（确的是（ ）ILFB BC9 9、有一通电金属导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，、有一通电金属导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，电流方向向东，则它受到磁场的作用力的方向为（电流方向向东，则它受到磁场的作用力的方向为（ ）A.A.向东向东 B. B.向西向西 C. C.向上向上 D. D.向下向下C计算题计算题1010、把一根长度为、把一根长度为0.1m0.1m、通电电流为、通电电流为5A5A的直导线，沿着不同的方向的直导线，沿着不同的方向放置在磁感应强度为放置在磁感应强度为B B的匀强磁场中：的匀强磁场中：（1 1）如果导线在磁场中沿着垂直磁场的方向放置，测得该直导线）如果导线在磁场中沿着垂直磁场的方向放置，测得该直导线受到的安培力的大小为受到的安培力的大小为F=0.5NF=0.5N，求匀强磁场的磁感应强度的大小。，求匀强磁场的磁感应强度的大小。（2 2）如果导线在该磁场中沿着平行于磁场的方向放置，测得该直）如果导线在该磁场中沿着平行于磁场的方向放置，测得该直导线受到的安培力大小为导线受到的安培力大小为F=0,F=0,求该匀强磁场的磁感应强度大小。求该匀强磁场的磁感应强度大小。TILFBBILF1) 1 (得由T12为）磁感应强度不变，仍（解：解：1111、在磁感应强度是、在磁感应强度是 的匀强磁场里，有一根的匀强磁场里，有一根与磁场方向垂直、长为与磁场方向垂直、长为8cm8cm的通电导线的通电导线 ab ab，如图所示，如图所示，通电导线通电导线abab所受的安培力是所受的安培力是 ，方向垂直于纸，方向垂直于纸面向外，求导线中电流的大小和方向。面向外，求导线中电流的大小和方向。T2100 . 5N2100 . 1abABLFIBILF5 . 2得由电流方向为从b到a解：解：