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课件网) 1 磁场对通电导线的作用力 课前·基础认知 课堂·重难突破 素养·目标定位 随 堂 训 练 素养·目标定位 目 标 素 养 1.通过实验,认识安培力,知道安培力的方向与电流、磁感应强度的关系,会用左手定则判断安培力的方向。 2.知道安培力的表达式,会计算匀强磁场中安培力的大小。 3.通过分析,知道磁电式电流表的基本构造及其测电流大小和方向的基本原理。 知 识 概 览 课前·基础认知 一、安培力的方向 1.安培力:安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力。 2.安培力的方向:通电导线在磁场中所受安培力的方向与 电流方向、磁感应强度方向都垂直。 3.左手定则: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个平面内;让磁感线从掌心垂直进入,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磁场中所受安培力的方向,如图所示。 微思考 旋转的液体。 如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,将两电极接在电池的两极上,然后在玻璃皿中放入盐水,把玻璃皿放入蹄形磁体的磁场中,N极在下,S极在上,盐水就会旋转起来。盐水为什么旋转 旋转的方向是顺时针还是逆时针(俯视) 提示:由于受到安培力作用,盐水旋转。 如图所示,磁场方向垂直于水面向上,盐水内电流方向从玻璃皿边缘指向圆心,根据左手定则判断,盐水中的电流受到的安培力沿逆时针,因此盐水逆时针旋转。 二、安培力的大小 1.垂直于磁场B的方向放置的长为l的一段导线,当通过的电流为I时,它所受的安培力F= IlB 。 2.当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时,导线受力为 0 。 3.一般情况下安培力的表达式为F= IlBsin θ ,θ为磁感应强度方向与电流方向的夹角。 微判断(1)通电导线在磁场中不一定受安培力。( ) (2)一通电导线放在磁场中某处且不受安培力,该处的磁感应强度不一定是零。( ) (3)当磁场、导线的长度和电流都一定的情况下,导线平行于磁场时,安培力最大;垂直于磁场时,安培力最小。( ) √ √ × 三、磁电式电流表 1.磁电式电流表最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。 2.磁电式电流表的工作原理:①通电线圈因受安培力而转动,线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变。②线圈转动时,螺旋弹簧变形,以反抗线圈的转动。电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越大,线圈偏转的角度也越大,达到新的平衡。所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。 3.优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流。 缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)。 微训练(多选)磁电式电流表是常用的测量闭合回路电流大小的仪器。关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法正确的是( ) A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同 B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等 C.线圈平面始终与磁感线平行 D.线圈所在位置的磁感应强度大小都相等 答案:CD 解析:两磁极之间装有极靴,极靴中间又有一个铁质圆柱,极靴与铁质圆柱之间有一不大的缝隙,根据磁感线与磁极表面垂直的特点,磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布的磁场。这样做的目的就是让通电线圈所在位置能有一个等大的磁场,并且磁感线始终与线圈平面平行,故选项C、D正确。 课堂·重难突破 一 安培力的方向 重难归纳 1.安培力的方向特点: 安培力的方向既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面。 2.左手定则应用的两类问题: 3.安培定则与左手定则的区别。 定则 安培定则(右手螺旋定则) 左手定则 应用 判断电流 ... ...
