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课件网) 第一章 磁场对电流的作用 1.2 安培力的应用 电流天平 磁电式电表 直流电动机 安培力在生活、生产和科研中有着广泛的应用 1.知道电流天平、磁电式电表、电磁炮、电流天平的基本构造及工作原理。 2.进一步熟练掌握安培力公式及左手定则。 生活中装配了直流电动机的设备 原理：利用安培力使通电线圈转动 能量转化：电能转化成机械能 一、直流电动机 如图所示是直流电动机的内部结构示意图。 主要部件：蹄形磁铁、线圈、电刷和换向器 （1）当线圈位于如图所示的四种状态时，所受安培力的情况如何？ (a) 换向 换向 （2）直流电动机的线圈是如何实现连续不停地朝一个方向转动的？ 换向器的作用：改变线圈中电流流入的方向，保证线圈沿同一方向持续转动下去。 （3）直流电动机的优点是什么？ 直流电动机的优点是只需改变输入电流的大小，就能够直接调节电动机的转速，而输人电流的大小是较容易改变的，因此，直流电动机常被应用于需要调速的设备。 如图所示是磁电式电表内部结构示意图。 主要部件：蹄形磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧等 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。 二、电磁炮 蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看做是均匀辐射分布的，无论通电线圈转到什么位置，线圈的平面总与磁场方向平行。 【思考问题】 （1）线圈的转动是怎样产生的？ （2）线圈为什么不能一直转动下去？ 电流通过线圈时，线圈左右两边受到的安培力的方向相反 磁场力矩与游丝的反作用力矩相等时，电表指针渐渐停下来 三、磁电式电表 （3）为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？ 电流越大，安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大。 （4）能否通过电表指针的偏转方向判断通过电表电流的方向？ 电流方向改变，安培力的方向随之改变，电表指针偏转的方向也随之改变。 蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看做是均匀辐射分布的，无论通电线圈转到什么位置，线圈的平面总与磁场方向平行。 （5）磁电式电流电流刻度为什么是均匀的？ 电流强度与指针偏转角度成正比 （6）磁电式电表的优点有哪些？ （7）磁电式电表的缺点有哪些？ （8）使用磁电式电表来测量较大的电流时，应当怎样做？ 蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看做是均匀辐射分布的，无论通电线圈转到什么位置，线圈的平面总与磁场方向平行。 若要利用磁电式电表测量较大的电流值，需要根据电表改装方法扩大其量程。 磁电式电表灵敏度高，能够测出很弱的电流 缺点是线圈的导线很细，只允许通过很弱的电流。 思考：磁电式电表的灵敏度较高，如果仅通过较小的电流就能使磁电式电表指针有显著的偏转，我们就认为该电表有较高的灵敏度。试根据磁电式电表的设计原理，简要列举提高磁电式电表灵敏度的办法，并说明相应的理由。 方法一：增加线圈匝数 方法二：增强电流计中永久磁 铁的磁感应强度 方法三：换用弹性较小的游丝 方法四：增大线圈面积 对于较难直接测量的安培力和磁感应强度，人们同样运用等效替代法，结合安培力的相关知识和现代电子技术，设计出了如图所示的电流天平． 普通天平是应用杠杆原理把被测物与已知质量的砝码进行力学平衡，利用等效替代法测量出被测物体的质量． 电流天平 四、电流天平 问题1：线圈所受安培力的方向是怎样的？大小怎样表示？ 如图所示是等臂电流天平的原理图。在天平的右端挂一矩形线圈，设线圈匝数为n ，底边cd长L，放在待测匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场方向垂直于纸面向里。 （1）设磁感应强度为B ，当线圈中通入如图所示方向的电流I 时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码使天平平衡； 问题2：根据共点力平衡知识，天 ... ...
