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时间:2018-04-29
《高三物理知识点归纳复习教案1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二课时磁场对电流的作用力考点剖析【教学要求】1.会用左手定则确定安培力方向,计算匀强磁场中安培力的大小。2.知道磁电式电表构造及测电流大小和方向的原理。【知识再现】一、安培力:磁场对电流的叫安培力.二、安培力的大小计算1.当B、I、L两两垂直时,.若B与I(L)夹角为θ,则.2.公式的适用条件:一般只适用于匀强磁场.三、安培力的方向判定用左手定则判定: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,让磁感线垂直穿人手心,并使指向电流的方向,那么,所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.议一议:安培力公式F=BIL只适用于
2、匀强磁场吗?重点突破知识点一安培力的大小与方向要判断求解安培力,首先要明确导线所在处的磁场,再根据安培力公式F=BIL求解.【应用1】如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度。位于纸面内的细直导线,长L=1m,通有I=1A的恒定电流。当导线与B1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值为()A.B.C.D.导示:安培力为零的可能是磁场与导线平行或合磁场为零。如图为求得磁场最小时的矢量图,由图可知另一磁场的最小值为,故选BCD。本题的重点是在求解磁场,并非安培力公式的使用,但要对安培力公式使用条件要熟
3、悉。知识点二磁电式电表的工作原理1.磁电式电流表的构造:如图所示,在一个磁性很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和—个指针,线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流经过这两个弹簧流入线圈。2.磁电式电流表的工作原理:如图所示,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的磁场。放在其中的通电线圈不论转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,线框两边所受的磁场力始终与线框平面垂直。线圈转动时,通过转轴收紧两根螺旋弹簧。这样,线圈在通电时除了受到磁力外,还受到弹簧的反抗力,当两种力的作
4、用效果达到平衡时,线圈停在一定的位置上。线圈的偏转角度θ与电流I成正比,这样,在线圈上装上指针,由于指针偏转角度跟电流大小成正比,就能根据指针偏转角度的大小得出电流的数值。它的优点是电流表刻度是均匀的.灵敏度高。【应用2】矩形线圈abcd放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴,磁感应强度B=1.34×10—2T.如图所示.线圈边长ad=6cm,ab=8cm,线圈是均匀的,总质量为2.8×10—3kg,此线圈可绕ad边自由转动,当线圈静止在与xOz平面成30°角的位置,则通过线圈的电流的大小为,方向为(g取10m/s2)导示:设矩形线圈abcd的总质量为m0方向沿abcd
5、a(用左手定则判断bc边。电磁力矩就是安培力的力矩,可用M电=BIScosθ计算,其中S为线圈的面积,θ为匀强磁场B与线圈平面的夹角,该公式不仅仅适用于矩形线圈,对其他形状的线圈,包括形状不规则的线圈都适用.方法探究类型一有关安培力的计算【例1】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方
6、向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?导示:从b向a看视图如图所示。根据左手定则判定磁场方向水平向右。该题为安培力与力学,电路相联系的综合问题,求解时要注意:①要正确地对通电导体进行受力分析,特别是安培力的方向,牢记安培力的方向既和B垂直又和L垂直。②由于B、I、L的方向关系涉及三维的立体空间,为便于分析,要善于选择合理的角度,将立体图转化为平面图(俯视图、剖视图、侧视图等)。类型二导线之间的安培力【例2】如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同,方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1.当加入一与导线所在平面垂
7、直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为()A.F1B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2导示:根据安培定则和左手定则,可以判定a导线受b中电流形成的磁场的作用力F1,方向向左.同理b受a磁场的作用力大小也是F1,方向向右.新加入的磁场无论什么方向,a、b受到的这个磁场的作用力F总是大小相等方向相反.如果F与F1方向相同,则两导线受到的力大小都是F1+F2,若F与F1方向相反,a、b受到的力的大小都是│F-F1│.因此当再加上磁场时若a受的磁场力大小是F2,b受的磁场力大小也是F2,所以A对。故选A。此题没有指明外加磁场
8、确切方向,应该立即意识到
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