长郡磁场对通电导线作用力.pptx

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1、1.常见几种磁场的分布常见几种磁场的分布2.磁通量磁通量 复复 习习 第1页/共62页通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力规律探究规律探究第2页/共62页通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究第3页/共62页演示：按照右图所示进行实验。演示：按照右图所示进行实验。1.改变导线中电流的方向，观察受力改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究第4页/共62页演

2、示：按照右图所示进行实验。演示：按照右图所示进行实验。1.改变导线中电流的方向，观察受力改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究IB第5页/共62页演示：按照右图所示进行实验。演示：按照右图所示进行实验。1.改变导线中电流的方向，观察受力改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究IBF第6页/共62页演示：按照右图所示进行实验。演示

3、：按照右图所示进行实验。1.改变导线中电流的方向，观察受力改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究IBFIB第7页/共62页演示：按照右图所示进行实验。演示：按照右图所示进行实验。1.改变导线中电流的方向，观察受力改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培力一、安培力的方向一、安培力的方向规律探究规律探究IBFFIB第8页/共62页2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，上下交互磁

4、场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化观察受力方向是否变化IB第9页/共62页2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化观察受力方向是否变化IBF第10页/共62页2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化观察受力方向是否变化IBIBF第11页/共62页2.上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化观察受力方向是否变化FIBIBF第12页/共62页F、B、I方向关系方向关系安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向安培力方向既与电流方

5、向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面第13页/共62页F、B、I方向关系方向关系安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向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在的平面垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面BIF第14页/共62页F、B、I方向关系方向关系遵循左手定则遵循左手定则第15页/共62页左手定则：左手定则：伸开左手，使拇指与其伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感应线从掌心进入，并使平面内；让磁感应线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的四指

6、指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向的方向F、B、I方向关系方向关系遵循左手定则遵循左手定则第16页/共62页IBIBBI30IIIBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第17页/共62页IBFIBBI30IIIBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第18页/共62页IBFIBBI30IIIBBBF判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第19页/共62页IBFIBBI30IIIBBBFF判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受

7、安培力的方向第20页/共62页FIBFIBBI30FFIIIBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第21页/共62页FIBFIBBBI30FFIIIBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第22页/共62页FIBFIBBBI30FFIIIBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第23页/共62页FIBFIBBBI30FFIIIBBBB判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向第24页/共62页FIBFIBBBI30FFIIIBBBBI判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线

8、所受安培力的方向第25页/共62页判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向FIBFIBBBIFBI30FFIIIBBB第26页/共62页u问题：问题：如图所示，两条平行的通如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生电直导线之间会通过磁场发生相互作用相互作用 第27页/共62页u问题：问题：如图所示，两条平行的通如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生电直导线之间会通过磁场发生相互作用相互作用 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。u结论结论:第28页/共62页同向同向电流电流反向反向电流电流第29页/共62页F同向同向电流

9、电流反向反向电流电流第30页/共62页FF同向同向电流电流反向反向电流电流第31页/共62页FFF同向同向电流电流反向反向电流电流第32页/共62页FFFF同向同向电流电流反向反向电流电流第33页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小第34页/共62页(1)在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度等于磁感应强度B、电流、电流I和导线的长度和导线的长度L三者的乘积。即：三者的乘积。即：二、安培力的大小二、安培力的大小第35页/共62页(1)在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直在匀强磁场

10、中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度等于磁感应强度B、电流、电流I和导线的长度和导线的长度L三者的乘积。即：三者的乘积。即：二、安培力的大小二、安培力的大小F=ILB第36页/共62页(1)在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度等于磁感应强度B、电流、电流I和导线的长度和导线的长度L三者的乘积。即：三者的乘积。即：二、安培力的大小二、安培力的大小(2)平行时：平行时：F0F=ILB第37页/共62页问题：问题：如果既不平行也不垂直呢

11、？如果既不平行也不垂直呢？BI第38页/共62页问题：问题：如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？BIIBB2B1第39页/共62页问题：问题：如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？BIIBB2B1F=ILB sin第40页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小F=ILB sin第41页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小问题：问题：若若B与与I不垂直时，不垂直时，F安安与与B和和I方向关系可以方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？F=ILB sin第42页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小

12、问题：问题：若若B与与I不垂直时，不垂直时，F安安与与B和和I方向关系可以方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？BIF=ILB sin第43页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小问题：问题：若若B与与I不垂直时，不垂直时，F安安与与B和和I方向关系可以方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？BIFF=ILB sin第44页/共62页二、安培力的大小二、安培力的大小问题：问题：若若B与与I不垂直时，不垂直时，F安安与与B和和I方向关系可以方向关系可以概括为那句话

13、？这时左手定则对磁感应线有何要求？概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？F安安垂直于垂直于B和和I决定的平面决定的平面BIFF=ILB sin第45页/共62页u磁电式电流表磁电式电流表第46页/共62页u磁电式电流表磁电式电流表1.构造：构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成软铁制成)、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)。第47页/共62页u磁电式电流表磁电式电流表1.构造：构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软

14、铁制成软铁制成)。.第48页/共62页u磁电式电流表磁电式电流表1.构造：构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成软铁制成)、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。.第49页/共62页 所谓所谓均匀辐向分布均匀辐向分布，就是说，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，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线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度是零度.【问题问题】电表中磁场分布有何特点呢？电

15、表中磁场分布有何特点呢？第50页/共62页 所谓所谓均匀辐向分布均匀辐向分布，就是说，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，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线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度是零度.【问题问题】电表中磁场分布有何特点呢？电表中磁场分布有何特点呢？电表中磁铁与铁芯之间是电表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布均匀辐向分布的的.第51页/共62页【问题问题】该磁场该磁场是否匀强磁场是否匀强磁场？第52页/共62页非匀强磁场非匀强磁场【问题问题】该磁场该磁场是否匀强磁场是否匀强磁场？第53页/共62页非匀强磁场

16、非匀强磁场【问题问题】该磁场该磁场是否匀强磁场是否匀强磁场？【问题问题】该磁场该磁场的特点的特点？第54页/共62页 在以铁芯为中心的圆圈上，在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度各点的磁感应强度B的的大小是相大小是相等等的的.非匀强磁场非匀强磁场【问题问题】该磁场该磁场是否匀强磁场是否匀强磁场？【问题问题】该磁场该磁场的特点的特点？第55页/共62页 1.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不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，它的平面都跟磁感应线平行，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铁当电流通过线圈时线圈上跟

17、铁轴平行的两边都要受到安培力，这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动两个力产生的力矩使线圈发生转动.2.电流表的工作原理电流表的工作原理M安安=nBIS第56页/共62页线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动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，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。动的力矩相平衡时，线圈停止转动。M弹弹=k第57页/共62页2.磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈磁场对电流的作用力与电

18、流成正比，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，因而根据指针的偏转角度的大针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。小，可以知道被测电流的强弱。M安安=nBISM弹弹=k第58页/共62页2.磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈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，安培力产生的力矩也越大，线圈和指中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。小，可以知道被测电流的强弱。M安安=nBISM弹弹=k表盘的刻度均匀，表盘的刻度均匀，I第59页/共62页第60页/共62页3.当线圈中的电流方向发生变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，化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。测电流的方向。第61页/共62页感谢您的观看！第62页/共62页