人教版选修1-1第二章2.3磁场对通电电流的作用.ppt

新课标高中物理选修11 第二章 磁场,2.3磁场对通电电流的作用,一、安培力 1、前言 ：既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线是否也受到磁场力的作用呢？实验研究。 2、实验：把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发行运动。装置示意图：,3、实验现象： 当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大 当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力 当导线方向与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于最大值和0之间。 4、安培力：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F。 5、思考：影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时） 6、猜想： 导线的长度L 电流的大小I 再做实验,实验：三块相同的磁铁并排放置，可认为磁极间的磁场是均匀的。 将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较导线所受安培力的大小。 分别接通“2、3”和“1、4” 可以改变导线通电部分的长度，电流强弱由外部电路控制。 （1）L不变，改变I （2）I不变，改变L,实验发现：,在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。,精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 。,用公式表示为：F=BIL B是比例系数,在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大；,二、 磁感应强度 1、 讨论比值 的情况 ： 对于不同的磁场，比例关系都成立， 但在不同的磁场中，比例系数B不一样。 2、定义：比值 叫磁感应强度。 3、定义式： 4、物理意义：反映磁场的强弱 5、匀强磁场：磁场的某一区域里，磁感应强度的大小 和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。,6、单位： 在国际单位制中， 磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T 。 1T的物理意义：,7、B的一般大小： 常见的地磁场磁感应强度约是3105T7105 T，永磁铁磁极附近的磁感应强度约是103 T1T。 在电机和变压器的铁芯中，磁感应强度可达0.8T1.4T 8、方向： 把某一点磁场的方向定义为该点的磁感应强度的方向。 磁场的方向： 小磁针静止时N 极所指的方向 沿磁感线的切线方向 磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。,三、 安培力的方向左手定则,F方向，既跟磁感应强度B的方向垂直，又跟电流I的方向垂直。,四、电动机 1、思考：如果放在磁场中不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈abcd，会发生什么现象？ 2、电动机基本构造：定子和转子。,3、功率有大有小； 分直流电动机和交流电动机 4、应用： 看插图,直流电动机示意图,小结 一、安培力 1、概念：通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F 2、大小：F=BIL 3、方向：FB，F I，F垂直I、B所在平面。 左手定则确定 二、磁感应强度 1、公式： 2、物理意义：反映了磁场的强弱 3、单位：特斯拉，简称特，国际符号是 T 4、方向：与该处磁场方向同 5、匀强磁场：B的大小和方向处处相同，这个区域叫匀强磁场。,一.安培力,1.安培力,2.I B 时，F 最大；I /B 时,F 最小，等于零。,1.F/IL的意义,二.磁感应强度,3. FBIL,2.定义:,二、磁感应强度,4.单位:,5.方向:,6.匀强磁场,3.公式:,在磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为510-2 N，则： 这个位置的磁感应强度是多大？ 如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？ 如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。,例题：,解:,应为2T,有两种可能：(a)该处没有磁场，(b)该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。,不能肯定。,由左手定则判断四个图中所标方向是否正确 红色箭头表示电流方向,图2.3-9 安培的平行导线实验。 你能判定通电后它们之间作用力的方向吗？,用一块蹄形磁铁慢慢地接近发光的白炽灯泡。可以看到灯丝颤抖起来。 猜猜看，灯丝里通过怎样的电流，才能使灯丝颤抖,巩固练习,1下列说法中错误的是 （ ） A磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流 I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力 F与I、L的乘积的比值。 B一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用，则 该处一定没有磁场。 C一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放 在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大。 D因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B跟磁场力F 成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。,ABD,巩固练习,巩固练习,3如图所示，表示一根放在磁场里的通电直导线，直导线与磁场方向垂直。图中已分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量中两个的方向，请标出第三个量的方向。,一.安培力,1.安培力,2.I B 时，F 最大；I /B 时,F 最小，等于零。,1.F/IL的意义,二.磁感应强度,3. FBIL,2.定义:,4.单位:,5.方向:,6.匀强磁场,1.大小：,2.方向：,左手定则,FBIL（I B ）,3.公式:,三.安培力的大小和方向,练习：,（垂直于纸面向外）,下面各图