高二-粤教版-物理-第一单元《安培力的应用》 课件

高二—粤教版—物理—第一单元

安培力的应用新课引入电流天平磁电式电表直流电动机新课引入等效替代m1m2电流天平天平右端挂一矩形线圈，匝数为n，底边cd长为L，放在待测匀强磁场中，线圈中通入如图所示电流I，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码使天平平衡m1m2Fm1g＝m2g－nBIL保持电流大小不变，使电流反向，(m1＋m)g＝m2g＋nBIL在左盘中加入质量为m的砝码，天平再次平衡F＝

nBIL联立方程，解得：cdL在实验室中，常用到一种测电流强弱和方向的电学仪器——电流表，它就是根据磁场对电流作用的安培力制成的。磁电式电表构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。磁电式电表铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。思考：指针的转动是怎样产生的？为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？磁电式电表电流表中磁场分布有何特点？①电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布：所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心②在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的.该磁场并非匀强磁场思考：该磁场是否匀强磁场？FF③无论线圈转到什么位置，线圈平面总与磁场方向平行，所受安培力方向始终与线圈平面垂直.当线圈通入电流时，线圈的两对边受到大小相等、方向相反的一对安培力作用，线圈绕中心轴转动。导致螺旋弹簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的阻力。当安培力与螺旋弹簀阻力作用效果相当时,线圈停在某一位置，电表指针指示表盘相应刻线，进而得到相应电流的大小；工作原理：磁电式电表磁电式电表电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。所以，根据指针的偏转方向，就可以判断出通过电表的电流方向。思考2：如何进一步提高灵敏度？提高磁电式电表的灵敏度，就要使在相同电流下线圈所受的安培力增大。可增加线圈的匝数n、增大永磁铁的磁感应强度B、增加线圈的面积S思考1：能够通过指针的偏转方向判断通过电流的方向？磁电式电表灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小；所以往往要与电阻并联扩大量程。磁电式电表为什么磁电式电表的表盘刻度是均匀的？磁电式电表课后思考拓展：直流电动机生活中各种使用直流电动机的设备直流电动机FFII线圈在一对大小相等，方向相反的安培力作用下，发生顺时针转动。直流电动机FFab和cd边的安培力不变，但力矩为零，线圈由于惯性继续顺时针转动。此位置为平衡位置。直流电动机F安培力阻碍了线圈继续转动，使线圈反过来向逆时针方向转动。F直流电动机又回到平衡位置，由于惯性，继续逆时针转动，然后反复如此，最后静止在平衡位置。思考：直流电动机的线圈如何实现连续不停地朝一个方向转动的？直流电动机两个半圆铜环电刷换向器直流电动机II线圈连同半圆铜环正常顺时针转动电刷没有与半圆铜环接触，线圈靠惯性继续转动使流经线圈的电流方向发生改变，线圈继续顺时针转动图a图b图cIIIIII电磁炮电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器，利用电磁系统中磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。电磁炮解：由牛顿第二定律：由运动学规律：得：B=55TF课后小结安培力的应用电流天平：用于实验室中测量两平行通电导体

之间的相互作用力和磁感应强度磁电式电表：直流电动机：电磁炮：利用线圈在磁场中受到安培力，测量电流大小利用电磁系统中磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速将直流电能转换为机械能的电动机科技小制作自行查阅资料，自制一个微型电动机谢谢观看！高二—粤教版—物理—第一单元

安培力的应用课后答疑DFF＝

nBIL依题可知安培力偏小，可增大匝数、电流、线框短边的长度D×磁通量为零××B