2．安培力的应用 1．进一步熟练掌握安培力公式及方向的判断。 2．知道直流电动机、电磁炮、磁电式电流表的基本构造及工作原理。 3．会用电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转化法分析导体在安培力作用下的加速和平衡问题。 4．在了解直流电动机、电磁炮、磁电式电流表的原理的过程中，学会合作，培养学科学爱科学的科学态度。 知识点一 直流电动机 1．定义：电动机是利用安培力使通电线圈转动，将电能转化为机械能的重要装置。 2．分类：电动机有直流电动机和交流电动机。 3．原理：如图所示，当电流通过线圈时，右边线框受到的安培力方向向下，左边线框受到向上的安培力，在安培力作用下线框转动起来。 知识点二 电磁炮 1．定义：利用电磁系统中的安培力发射弹丸的一种先进的动能杀伤性武器，也叫轨道炮。 2．分类：分为电磁轨道炮、电磁线圈炮和重接炮三类。 3．原理 电流通过导轨A、B和弹丸，在导轨间形成强磁场，弹丸受到安培力的作用在导轨上以很大的加速度加速运动并发射出去。 4．电磁炮的优点 (1)方便携带； (2)安全隐患小； (3)射击精度高。 知识点三 磁电式电流表 1．构造：在蹄形永磁体的两个磁极上各加一个软铁制的极靴；中心固定一个圆柱形的软铁芯，在极靴和铁芯间产生沿径向均匀分布的辐向磁场，线圈绕在铁芯上并连接在转轴上，轴的上、下两端各连有一盘游丝(螺旋弹簧)，指针固定在转轴上。 2．原理：通电线圈在磁场中受到安培力而偏转(如图)。 线圈偏转的角度越大，被测电流就越大。 3．优缺点：(1)优点：灵敏度高；(2)缺点：易烧坏。 电流表中磁场分布有何特点呢？ 提示：均匀辐向磁场。 [预习体验] 1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)当电动机线圈与磁场垂直时，磁通量最大。 (√) (2)直流电动机通过改变输入电压很容易调节转速，交流电动机不容易调速。 (√) (3)电磁炮是将电能转化为机械能的装置。 (√) (4)电磁炮的基本原理与直流电动机相同，即通电导体在磁场中受到力的作用。 (√) (5)磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间是均匀辐向分布的磁场，使线圈平面始终与磁感线平行。 (√) (6)磁电式电流表内的磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等。 (×) 2．直流电动机通电后，使线圈发生转动的力是( ) A．重力 B．电场力 C．磁场力 D．摩擦力 C [直流电动机通电后，线圈中有电流通过，通电线圈在磁场中受到磁场力的作用开始转动，A、B、D错误，C正确。] 当通电导线垂直放置在磁场中时，会受到安培力作用，如果放在磁场中的不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈会发生什么现象？ 提示：受到安培力而发生转动。 考点1 直流电动机 1．基本结构 如图所示为直流电动机模型 它由定子和转子两部分组成。 (1)定子：主要部分是磁极。 (2)转子：由电枢绕组(线圈)，换向器(两个铜半环)和转轴组成。 2．工作原理 直流电动机是利用线圈在磁场中受力转动的原理制成的。它把电能转化为机械能，给矩形线圈通电后，线圈便在安培力作用下绕轴转动。 3．直流电动机的起动力矩大，容易调整，广泛应用在电车、电力机车、矿井提升机等起重设备中。 【典例1】 如图所示，电动机模型的矩形线圈长边的长为5 cm，共20匝，通入1 A电流，磁场的磁感应强度是0.5 T(当作匀强磁场考虑)，线圈长边一侧受到的最大安培力是多少？如果通入2 A的电流呢？ [解析] 通入1 A电流时，线圈长边一侧受到的最大安培力 F1＝nI1lB＝20×1×0.05×0.5 N＝0.5 N 通入2 A电流时，受到的最大安培力 F2＝nI2lB＝20×2×0.05×0.5 N＝1 N。 [答案] 0.5 N 1 N [跟进训练] 1．如图所示是电动机模型示意图。处于磁场中的矩形通电金属线框abcd可绕轴OO′转动。线框中的电流方向如图所示。在图示位置(线框所在的水 ... ...
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