第3章第1节打开电磁学的大门.ppt

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1、第1节　磁场中的通电导线课标定位学习目标：1.通过实验，认识到通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力．2．知道影响安培力大小和方向的因素．知道左手定则和安培力大小的计算公式．能用左手定则判断安培力的方向，能计算在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时安培力的大小．3．了解线圈在磁场中的运动情况，以及磁电式仪表的工作原理．4．知道电动机的工作原理，了解电动机的发明和利用在能源利用方式和工业发展中所起的作用．重点难点：1.影响安培力的因素及安培力大小的计算．2．正确应用左手定则判断安培力的方向．核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第1节课前自主学案

2、课前自主学案一、会动的导线1．安培力定义：通电导线在磁场中受到的作用力称为___________．2．安培力方向：可以用左手定则来判定，伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，_______指向电流的方向，则______所指的方向就是安培力的方向．3．安培力的大小安培力四指拇指(1)实验表明，如图3－1－1所示．通电导线所受的安培力大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向导线的长度有关．图3－1－1(2)进一步实验研究表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积．

3、(3)公式表达：F＝________.BIl思考感悟4．两根通电导线之间的相互作用力：两同向电流间的安培力是__________力，两反向电流间的安培力是_________力．二、会动的线圈1．通电线圈在磁场中会转动：线圈与磁场平行放置，当线圈通有电流时，与磁场垂直的两个边会受到________作用，根据左手定则判断知，两个力方向相反，对线圈产生了转动______的作用，使线圈绕中心轴转动．2．如图3－1－2所示，磁电式电流计就是根据这一原理制成的．第一个磁电式电流计是______制作的，由此实现了电流的定量测量．吸引排斥安培力力矩安培图3－1

4、－2三、揭开电动机旋转的奥秘线圈要不间断地转下去，在转过与磁场方向垂直的位置后，就要改变线圈中的电流______，能够改变电流方向的装置就是_______，与电源相连接的金属片是电刷，如图3－1－3所示．方向换向器图3－1－3电动机转动的部分(如线圈)叫______，固定不动的部分(如永久磁铁和电动机的外壳)叫________．转子定子核心要点突破一、安培力方向的判断安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四

5、指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．1．由左手定则可判定F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直，即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面．在判断时，首先确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向．2．若已知B、I方向，安培力的方向唯一确定；但若已知B(或I与安培力的方向，I(或B)的方向不唯一．3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．图3－1－4中磁感应强度B，电流I和安培力F之间

6、的方向关系错误的是()图3－1－4解析：选D.由左手定则可以判定A、B、C三项中电流方向，磁感应强度方向和所受安培力方向间的关系正确，D项中所受安培力应向左，故D错误．二、安培力大小的计算1．影响安培力大小的因素安培力的决定因素有两个：一个是放入磁场中的一段导体的Il的乘积，另一个是磁场本身，即磁场的磁感应强度B.因而安培力的改变：(1)通过改变磁感应强度B的大小来改变；(2)通过改变通电导线的长短l来改变；(3)通过改变通电导线电流I的大小来改变；(4)通过改变通电导线在磁场中的放置位置来改变．2．应用F＝BIl计算安培力时的注意事项(1)公

7、式F＝BIl适用于匀强磁场，且导线与磁场方向垂直的情况，若通电导线所在区域的B的大小和方向不相同，应将导体分成若干段，使每段导线所处范围B的大小和方向近似相同，求出各段导线所受的磁场力，然后再求合力．安培力表达式中，若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感应强度方向垂直，则l指弯曲导线中始端指向末端的直线长度．如图3－1－5所示：图3－1－5对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2011年济南学业水平测试模拟)在一根长为0

8、.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小不可能是()A．0.4NB．0.2NC．0.1ND