磁场对通电导线的作用(课堂PPT).ppt

,1电流的磁效应：,电流也能产生磁场。这个现象称为电流的磁效应。,2电流磁场的方向：,由安培定则确定（也叫右手螺旋定则）。,3安培定则：,内容分三种不同情况。,（1）直线电流：,右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。,（2）环形电流：,右手握住环形导线，弯曲的四指所指的方向就是电流的方向，拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向,。,知识回顾,（3）通电螺线管：,右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向。,直导线,环形导线,通电螺线管,今天，就让我们共同去探究通电导线在磁场中的受力情况！,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？,.3 磁场对通电导线的作用,一安培力,演示1,观察安培力,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。,N,S,A,1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,。,2安培力：,通电导体在磁场中受到的力称为,安培力F,。,3思考：,影响安培力大小的因素有哪些？（垂直时）,4猜想：,导线的长度L；电流的大小I,。,在,演示1中，我们猜想安培力的大小可能与电流的大小，以及通电导线的长度有关，那么，事实是怎样的呢？让我们通过接下来的演示2来证明猜想是否正确。,三块相同的蹄形磁铁并列放置。可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根导线悬挂在磁铁的两极间，,有电流通过时悬线将摆动一个角度,，通过这个角度可以比较安培力的大小。,演示2,在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素,结论,1规律：,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；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。,2结论：,精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力F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。,3公式：,BIL,（B是比例系数）,二磁感应强度,1定义：,反映了磁场的强弱，叫做,磁感应强度,。,2公式：,B/IL,3单位：,特斯拉，简称，,特（T）,TN/m,4.,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,。,5、B的一般大小：,常见的地磁场磁感应强度约是310,5,T710,5,T,，永磁铁,磁极附近,的磁感应强度约是,10,3,T1T,。在电机和变压器的,铁芯,中，磁感应强度可达,0.8T1.4T,6、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,。,注意：,电场强度E用来描述电场的强弱，磁感应强度B在磁场中的作用与此类似，由于历史的原因，它不叫“磁场强度”。,磁感应强度B由磁场本身决定,，与放入的通电导线L无关、通电电流I无关、与安培力F无关。,三安培力的方向,左手定则：,伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大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。,F,B,I,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。,巩固练习,F,1,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、磁感应强度这两个物理量的方向，请标出安培力的方向。,（用“,”表示磁感线垂直于纸面向外，“”表示磁感线垂直于纸面向里；“”,表示电流垂直于纸面向外，“,”,表示电流垂直于纸面向里。,）,I,B,B,巩固练习,I,2,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。,F,B,（2）,F,（1）,I,如果放在磁场中的不是一段通电的导线，而是一个通电的矩形线圈abcd（如图），会发生什么现象？,通电线圈在磁场中如何运动？,通电线圈会转动起来,在磁场中，通电线圈受到安培力的作用，发生扭转，如果给线圈通以方向合适的电流，就可以使线圈转动起来。我们使用的,电动机就是利用安培力来工作的,。现在，电动机广泛应用在工厂、办公室、家庭里。,通电线圈在磁场中受到安培力会扭转，电动机就是根据这个原理设计的。,四电动机,1构造：,各种电动机中都有由,定子和转子。,（1）定子：,电动机中固定不动的部分，可以是线圈，也可以是磁体。,（2）转子：,电动机中转动的部分，线圈镶嵌在硅钢片的槽中。,（3）电刷和整流子：,直流电动机中，可以将电流持续地提供给线圈，并适时地改变流入线圈的电流方向，它们能使转子按一个方向持续地旋转。,2种类：,直流电动机、交流电动机,3应用：,电动剃须刀、录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力机车、电子钟表、电车、高速电梯,直流电动机示意图,一种电动机的定子和转子,时钟上的直流电动机,计算机软盘驱动器中的电动机，直流无刷电动机使软盘转动，步进电动机用于变换磁道。,大,家,谈,电动机给家庭生活带来了什么变化你家里哪些电器上有电动机？如果没有电动机，你家里的哪些工作要变电动为手动？如果没有电动机，你家里的哪些工作根本不能做了？,科学足迹,安培的平行导线实验,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。,总结,电流方向相同时，将会吸引;,电流方向相反时，将会排斥。,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：,左手定则确定。FB，F I，F垂直I、B所在平面。,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,三、电动机,课堂小结,高考链接,1【08广东卷】带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹图5是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（）A粒子先经地之a点，再经过b点B粒子先经过b点，再经过a点C粒子带负电D粒子带正电,AC,207广东卷许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（）A卡文迪许测出引力常数,B法拉第发现电磁感应现象,C安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式,D库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,ABD,307年上海卷磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B_，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有_等。,电场强度,F/IL,课堂练习,一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是610,-2,N，则该处的磁感应强度B的大小是_T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_T。,0.1,0.1,练习1,下列关于安培力的说法中，正确的是（）,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。,练习2,关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（）,A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线,AB,练习4,磁场中某点的磁感应强度的方向（）,A放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C放在该点的小磁针静止时N极所指的方向,D通过该点磁感线的切线方向,CD,练习5,教材习题答案,1答：左图：直导线所受安培力竖直向下；中图：磁场方向竖直向上；右图：电流方向垂直纸面向外。2答：因地球表面附近地磁场的磁感应强度约为（0.30.7）10,-4,T，据F=BIL得，通电导线在地磁场中所受安培力约为（0.61.4）10,-4,N3略。,4答：地磁场对这根导线的安培力为310,-2,N，方向指向地心。,