通电导线在磁场中受力(有动画)ppt课件.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第3 3章章 第第4 4节节通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、知识回顾一、知识回顾如何描述磁场强弱?如何描述磁场强弱?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用安培力安培力(Ampere force)的方向的方向1 1 1 1、定义
2、定义定义定义:磁场对电流的作用力称为安培力,:磁场对电流的作用力称为安培力,:磁场对电流的作用力称为安培力,:磁场对电流的作用力称为安培力,是为了纪念安培而命名的。是为了纪念安培而命名的。是为了纪念安培而命名的。是为了纪念安培而命名的。实验表明实验表明实验表明实验表明:通电导体在磁场中受力方向与电:通电导体在磁场中受力方向与电:通电导体在磁场中受力方向与电:通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。流方向和磁场方向有关。流方向和磁场方向有关。流方向和磁场方向有关。思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论 在电场中,电场强度的方向就是正电荷在电场中,电场强度的方向就是正电荷在电场中,电场
3、强度的方向就是正电荷在电场中,电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢?力方向呢?力方向呢?力方向呢?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用实验分析实验分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求
4、增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用F、B、I方向关系BIF示意图安培力方向既与电流方向垂直又与安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直,即垂直于电流和磁场所磁场方向垂直,即垂直于电流和磁场所在的平面在的平面左手定则:伸开左手伸开左手,使拇指与其使拇指与其余四个手指垂直余四个手指垂直,并且都与手掌在并且都与手掌在同一平面内同一平面内;让磁感应线从掌心进让磁感应线从掌心进入入,并使四指指向电流的方向,这并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向磁场中所受安培力的方向遵循左手定则BIF示意图再
5、次提醒:一定要使用左手!再次提醒:一定要使用左手!经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用IBFFIBFIBIBF二、安培力方向的判断二、安培力方向的判断经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用FIBFIBBBIFBI30FFIIIBBB二、安培力方向的判断二、安培力方向的判断经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用问题:问题:
6、如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用磁场发生相互作用 请使用刚学过的知识解释本实验请使用刚学过的知识解释本实验结果。结果。同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。反向电流相互排斥。结论结论:FFF同向电流F反向电流经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1 1)在在匀强磁场匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向中,在通电直导线与磁场方向垂直垂直的情况下,导线所受安培力的情况下,导线所受安培力F F等于磁感应强度等于磁感应强度B B、电
7、流、电流I I和导线的长度和导线的长度L L三者的乘积。三者的乘积。问题问题:如果既不平行也不垂直呢?如果既不平行也不垂直呢?即:即:(2 2)平行时:)平行时:B BI三、安培力的大小三、安培力的大小经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用IB B把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量:分解为两个分量:一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线产
8、生作用力,不对通电导线产生作用力,通电导线所受作用力仅由通电导线所受作用力仅由B B1 1决定决定即即F=BF=B1 1ILILF=BILsinF=BILsinB B2 2B B1 1将将B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得通电直导线与磁场方向通电直导线与磁场方向不垂直不垂直的情况的情况三、安培力的大小三、安培力的大小三、安培力的大小三、安培力的大小F=B I L1.电流与磁场垂直时:导线受力为导线受力为 02.电流与磁场平行时:FBIBIFBIB B F=B I LF=B I L sin3.电流与磁场夹角为 时:F=B I L sin平行:=0o垂直:=90oF F一定与一定与B B
9、垂直,一定与垂直,一定与I I垂直。但垂直。但B B与与I I不一定垂直。不一定垂直。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例题:例题:如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒金属棒abab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a a到到b b的的稳定电流稳定电流I I,这时两根细线被拉紧,现要想使两根细,这时两根细线被拉紧,现要想使两根细线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法:线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法:()()(A)适当
10、增大电流)适当增大电流I (B)将电流反向并适当改变大小)将电流反向并适当改变大小(C)适当增大磁场)适当增大磁场(D)将磁场反向并适当改变大小)将磁场反向并适当改变大小ACabI经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用0 00.02N0.02N水平向右水平向右0.02N0.02N垂直导线,垂直导线,斜向左上方斜向左上方将长度为将长度为20cm20cm、通有、通有0.1A0.1A电流的直导线放入一匀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,已知磁感应强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁
11、感应强度为强度为1T1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向和方向IBIB30IBGGLX GGLX 巩固练习巩固练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 自由自由固定固定FF 解析:解析:两电流不平行时,有转动到相互平两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势行且电流方向相同的趋势例题例题经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁场中某处的磁感线如图所示磁
12、场中某处的磁感线如图所示 ()()A.aA.a、b b两处的磁感应强度的大小不等两处的磁感应强度的大小不等,B,Ba aBBb bB.aB.a、b b两处的磁感应强度的大小不等两处的磁感应强度的大小不等,B,Ba aBBb bC.C.同一通电导线放在同一通电导线放在a a处受力一定比放在处受力一定比放在b b处大处大D.D.同一通电导线放在同一通电导线放在a a处受力一定比放在处受力一定比放在b b处小处小abBGGLX GGLX 巩固练习巩固练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 如如图图所示,在
13、玻璃皿的中心放一个所示,在玻璃皿的中心放一个圆圆柱形柱形电电极,沿极,沿边边缘缘内壁放一个内壁放一个圆环圆环形形电电极,将两极,将两电电极接在极接在电电池的两极上,池的两极上,然后在玻璃皿中放入然后在玻璃皿中放入盐盐水,把玻璃皿放入蹄形磁水,把玻璃皿放入蹄形磁铁铁的磁的磁场场中,中,N N极在下,极在下,S S极在上,极在上,盐盐水就会旋水就会旋转转起来起来(1)猜想一下,盐水转动的方向,猜想一下,盐水转动的方向,并实际做一做实验来验证并实际做一做实验来验证(2)探究盐水旋转的原因探究盐水旋转的原因XSND XSND 小试牛刀小试牛刀经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加
14、赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用答案:答案:(1)(1)通通过过左手定左手定则则判定,判定,盐盐水从上向下看逆水从上向下看逆时针时针旋旋转转(2)(2)盐盐水中形成了由水中形成了由圆圆形形电电极指向柱形极指向柱形电电极的如极的如图图所示的所示的电电流,流,由于磁由于磁场场方向向上,故方向向上,故盐盐水逆水逆时针时针旋旋转转经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1 1、磁电式电流表的构造、磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄形磁铁、:刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁
15、制成)极靴(软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。(软铁制成)。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。.四、磁电式电流表四、磁电式电流表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 电流表构造中最电流表构造中最电流表构造中最电流表构造中最大的特点就是在蹄形大的特点就是在蹄形大的特点就是在蹄形大的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场磁铁和铁芯间的磁场磁铁和铁芯间的磁场磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的是均匀地辐向分布的是均匀地辐向分布的是
16、均匀地辐向分布的(即沿直径方向分布)(即沿直径方向分布)(即沿直径方向分布)(即沿直径方向分布),如图所示。,如图所示。,如图所示。,如图所示。这样的构造使得线这样的构造使得线这样的构造使得线这样的构造使得线框在转动过程中,其平框在转动过程中,其平框在转动过程中,其平框在转动过程中,其平面始终与磁场平行,即面始终与磁场平行,即面始终与磁场平行,即面始终与磁场平行,即受到安培力的线框中的受到安培力的线框中的受到安培力的线框中的受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。两边始终与磁场垂直。两边始终与磁场垂直。两边始终与磁场垂直。电流表的构造电流表的构造经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费
17、者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电流表的工作原理电流表的工作原理 如图所示,当电如图所示,当电流通过线圈时,线圈流通过线圈时,线圈上跟轴线平行的两边上跟轴线平行的两边在安培力作用下,使在安培力作用下,使线圈绕轴线转动,从线圈绕轴线转动,从而使螺旋弹簧被扭动。而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相和弹簧的扭转力矩相平衡时,线圈才停止平衡时,线圈才停止转动。转动。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 由于安培力与电流成由
18、于安培力与电流成由于安培力与电流成由于安培力与电流成正比,当线圈中流入的电流越正比,当线圈中流入的电流越正比,当线圈中流入的电流越正比,当线圈中流入的电流越大时,线圈上产生的安培力越大时,线圈上产生的安培力越大时,线圈上产生的安培力越大时,线圈上产生的安培力越大,线圈和指针转过的角度也大,线圈和指针转过的角度也大,线圈和指针转过的角度也大,线圈和指针转过的角度也越大。因此,根据指针偏转角越大。因此,根据指针偏转角越大。因此,根据指针偏转角越大。因此,根据指针偏转角度的大小,可以知道被测电流度的大小,可以知道被测电流度的大小,可以知道被测电流度的大小,可以知道被测电流的强弱。的强弱。的强弱。的强
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