湖南省新田县第一中学高中物理 3.4磁场对通电导线的作用2课件 新人教选修31.ppt
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1、磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用22021/8/8 星期日1一、磁电式电流表一、磁电式电流表1.磁电式电流表的构造磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。圆柱形铁芯（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。2021/8/8 星期日2问题问题 该磁场是否匀强磁场？该磁场是否匀强磁场？该磁场并非匀强磁场该磁场并非匀强磁场.问题问题 该磁场的特点？该磁场的特点？在以铁芯为中心的圆圈在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度上，各点的
2、磁感应强度B的大的大小是相等的小是相等的.问题问题 电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁铁与铁芯间是均匀辐向分布的电流表中磁铁与铁芯间是均匀辐向分布的.所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.2021/8/8 星期日32.2.电流表的工作原理电流表的工作原理(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面分
3、布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。线圈停止转动。2021/8/8 星期日4(2)磁场
4、对电流的作用力与电流成正比，磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱，测电流的强弱，2021/8/8 星期日5(2)磁场对电流的作用力与电流成正比，磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道
5、被而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱，表盘的刻度均匀。测电流的强弱，表盘的刻度均匀。2021/8/8 星期日6(2)磁场对电流的作用力与电流成正比，磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱，表盘的刻度均匀。测电流的强弱，表盘的刻度均匀。(3)当线圈中的电流方向发生变化时，当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向安培力的方向
6、也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。以知道被测电流的方向。2021/8/8 星期日7二、对公式二、对公式F=ILBsin的理解与应用的理解与应用2021/8/8 星期日81.如图，导线如图，导线abc为垂直折线，其中电为垂直折线，其中电流为流为I，ab=bc=L，导线拓在的平面与匀强，导线拓在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求，求导线导线abc所受安培力的大小和方向。所受安培力的大小和方向。abc2021/8/8 星期日9BacbI2.如图所示，直角三角形如图
7、所示，直角三角形abc组成的导线组成的导线框内通有电流框内通有电流I1A，并处在方向竖直向下的，并处在方向竖直向下的匀强磁场匀强磁场B2T中，中，AC=40cm，=30，求，求三角形框架各边所受的安培力。三角形框架各边所受的安培力。2021/8/8 星期日108.如图所示，将通电导线圆环平行于纸如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场则在通电圆环完全进入磁场的过程中的过程中,所受的安培力大小变化是所受的安培力大小变化是()A.逐渐变大逐渐变大B.先变大后变小先变大后变小C.
8、逐渐变小逐渐变小D.先变小后变大先变小后变大BI2021/8/8 星期日113.如图，如图，MN是一条水平放置的固定长直是一条水平放置的固定长直导线，导线中通有大小不一为导线，导线中通有大小不一为I1，方向如图所，方向如图所示的电流。示的电流。P是一个通有电流是一个通有电流I2的，与的，与MN共共面的金属圆环，圆环面的金属圆环，圆环P在磁场作用下将在磁场作用下将()A.沿纸面向上运动沿纸面向上运动B.沿纸面向下运动沿纸面向下运动C.上半部垂直纸面向外，上半部垂直纸面向外，下半部垂直纸面向里转动下半部垂直纸面向里转动D.上半部垂直纸面向里，上半部垂直纸面向里，下半部垂直纸面向外转动下半部垂直纸面
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