2007年杭州市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語學(xué)校人教版選修1第二章 23 磁場(chǎng)對(duì)通電電流的作用課件

1、新課標(biāo)高中物理選修1－1第二章 磁場(chǎng),2.3磁場(chǎng)對(duì)通電電流的作用,杭州市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語學(xué)校,余開富,一、安培力 1、前言 ：既然通電導(dǎo)線能產(chǎn)生磁場(chǎng)，它本身也相當(dāng)于一個(gè)磁體，那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場(chǎng)力的作用呢？實(shí)驗(yàn)研究。 2、實(shí)驗(yàn)：把一段直導(dǎo)線放到磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。裝置示意圖：,3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向一致

2、時(shí)，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。4、安培力：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為安碚力F。5、思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)）6、猜想： ①導(dǎo)線的長(zhǎng)度L ②電流的大小I 再做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)：三塊相同的磁鐵并排放置，可認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。 將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度可以比較導(dǎo)線所受安培力的大小。 分別接

3、通“2、3”和“1、4” 可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：,②在同一磁場(chǎng)中，電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，導(dǎo)線所受安培力越大。,7、 結(jié)論：精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比 。,8、安培力計(jì)算公式：F=BIL B是比例系數(shù),①在同一磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大

4、，導(dǎo)線所受安培力越大；,二、 磁感應(yīng)強(qiáng)度1、 討論比值 的情況 ：對(duì)于不同的磁場(chǎng)，比例關(guān)系都成立，但在不同的磁場(chǎng)中，比例系數(shù)B不一樣。 2、定義：比值 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度（類似電場(chǎng)強(qiáng)度）。3、定義式：,4、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是 T 。1T的物理意義：,5、B的一般大?。撼Ｒ姷牡卮艌?chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3×10－5T～7×10－

5、5 T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是10－3 T～1T，在電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T～1.4T,6、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向： 而磁場(chǎng)的方向： 沿磁感線的切線方向7、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。8、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,,該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。,小磁針靜止時(shí)N 極所指的方向,,例：,解：由安

6、培力計(jì)算公式：F=BIL得地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的安培力為F=0.50×10-4×30×20N,三、 安培力的方向——左手定則,,F方向，既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。,,例、由左手定則判斷四個(gè)圖中所標(biāo)方向正確的是（紅色箭頭表示的是電流方向）,ABCD,四、電動(dòng)機(jī)1、思考：如果放在磁場(chǎng)中不是一段通電導(dǎo)線，而是一個(gè)通電的矩形線圈abcd，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2、電動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造：定子和

7、轉(zhuǎn)子。,,3、功率：有大有小。4、種類：分直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)5、應(yīng)用：看插圖,直流電動(dòng)機(jī)示意圖,視頻,小結(jié)一、安培力1、概念：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為安碚力F2、大小：F=BIL3、方向：F⊥B，F(xiàn) ⊥ I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。左手定則確定二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、公式：2、物理意義：反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱3、單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是 T 4、方向：與該處磁場(chǎng)方向同5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：B的大小和方向處處相同，

8、這個(gè)區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡。可以看到燈絲顫抖起來。 猜猜看，燈絲里通過怎樣的電流，才能使燈絲顫抖,一.安培力,1.安培力,2.I B 時(shí)，F(xiàn) 最大；I //B 時(shí),F 最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強(qiáng)度,3. F＝BIL,2.定義:,二、磁感應(yīng)強(qiáng)度,4.單位:,5.方向:,6.勻強(qiáng)磁場(chǎng),3.公式:,在磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)1 c

9、m，它受到的安培力為5×10-2 N，則：①這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ ②如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到5 A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？ ③如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否肯定這里沒有磁場(chǎng)。,例題1：,解:①,②應(yīng)為2T,有兩種可能：(a)該處沒有磁場(chǎng)，(b)該處有磁場(chǎng)，只不過通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行。,③不能肯定。,圖2.3-9 安培的平行導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)。 3、你能判定通電后它們之間作用力的

10、方向嗎？,,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí)： P36 問題與練習(xí) 4課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、4,1．答：左圖：直導(dǎo)線所受安培力豎直向下；中圖：磁場(chǎng)方向豎直向上；右圖：電流方向垂直紙向外。,,課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、4,2．答：因地球表面附近地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為（0.3～0.7）×10-4T，據(jù)F=BIL得，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力約為(0.6～1.4)×10-4N。

11、3．略4．答：地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的安培力為3×10-2N，方向指向地心。,,鞏固練習(xí),1．下列說法中錯(cuò)誤的是 （ ）A．磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，就是通以電流 I，長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段很短的導(dǎo)線放在該處時(shí)所受安培力 F與I、L的乘積的比值。B．一段很短的通電導(dǎo)線放在某處不受安培力作用，則 該處一定沒有磁場(chǎng)。C．一段很短的通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受安培力比放 在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度可能比

12、B處磁感應(yīng)強(qiáng)度大。D．因?yàn)锽=F/（IL），所以某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場(chǎng)力F 成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL成反比。,ABD,,鞏固練習(xí),,鞏固練習(xí),3．如圖所示，表示一根放在磁場(chǎng)里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量中兩個(gè)的方向，請(qǐng)標(biāo)出第三個(gè)量的方向。,4\關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說法有 [　　 ]A．磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生

13、 的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)B．磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲 線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線,AB,A．放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向　B．放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場(chǎng)力的方向　C．放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向　D．通過該點(diǎn)磁感線的切線方向,5、磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 [　　 ],CD,6、一

14、束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，并與磁針指向平行，能使磁針的S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，如圖1所示，那么這束帶電粒子可能是　[　　 ],A．向右飛行的正離子束　B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束　D．問左飛行的負(fù)離子束,BC,7、在圖中分別標(biāo)出磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線的電流方向,磁場(chǎng)方向和導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向,其中正確的是：,CD,8、在圖中，標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的方向，其中正確的是（

15、 ）,A,B,C,D,AC,9.如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是,C,一.安培力,1.安培力,2.I B 時(shí)，F(xiàn) 最大；I //B 時(shí),F 最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強(qiáng)度,3. F＝BIL,2.定義:,4.單位:,5.方向:,6.勻強(qiáng)磁場(chǎng),1.大?。?2.方向：,左手定則,F＝BIL（I B ）,3.公式:,三.安培力的大小和方向,（垂直于紙面向外）,10、