安培力應(yīng)用課件- 高二上學(xué)期物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊

第二節(jié)安培力的應(yīng)用第一章磁場1、磁場的理解2、安培力的計(jì)算安培力方向垂直于電流和磁場方向，即垂直于電流和磁場所在的平面。安培力的大小

（1）在勻強(qiáng)磁場中，在通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直的情況下，導(dǎo)線所受安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線的長度L三者的乘積。即：F=ILBBFB⊥B∥（2）平行時(shí)：F＝0垂直時(shí)：F=BIL（3）公式：F=ILBsinθ磁場方向與電流方向間的夾角θ時(shí)一.安培力的應(yīng)用

（一）磁電式電表【問題】（1）電流表主要由哪幾部分組成的？電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成。（一）磁電式電表【問題】（2）為什么電流表可測出電流的強(qiáng)弱和方向？測出電流的強(qiáng)弱和方向：線圈中的電流越大，安培力越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大——根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，判斷被測電流的強(qiáng)弱。測出電流的強(qiáng)弱和方向：當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變——根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，判斷被測電流的方向。（一）磁電式電表【問題】（3）電流表中磁場分布有何特點(diǎn)呢？為何要如此分布？電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，表盤的刻度就是均勻的了。（二）電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)分析NIFFS通電線圈在磁場中會發(fā)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)NFFS當(dāng)線圈的平面與磁場垂直時(shí)，通電線圈受平衡力作用，達(dá)到平衡位置。這時(shí)由于慣性，線圈還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)NSFF線圈靠慣性越過平衡位置的后，磁場力作用的結(jié)果使線圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)NFFS通電線圈最后靜止在平衡位置要想使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，要采取怎樣的措施呢？？彼此絕緣的兩個(gè)半圓環(huán)一對與電源連接的電刷（二）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子定子能夠完成改變電流方向的裝置叫做換向器換向器的作用:當(dāng)線圈剛越過平衡位置時(shí),換向器自動(dòng)改變電流的方向使線圈能持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)器使用直流電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī)磁場對電流的作用是電動(dòng)機(jī)的基本原理直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制；轉(zhuǎn)動(dòng)方向可由電流方向和磁極的位置來控制。二、安培力的綜合問題例1（2012·天津理綜）

如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，棒中通一由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是（）θθMNＢA【解析】

畫出整個(gè)圖形的側(cè)視圖，選金屬棒為研究對象進(jìn)行受力分析．可得

F安=mgtanθ

①

F安=BIL

②由①和②得：而θ拓展2：如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況將是()A．靜止不動(dòng)B．向紙外平動(dòng)C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)C若磁鐵不動(dòng)，通電導(dǎo)線可移動(dòng)，則導(dǎo)線應(yīng)如何動(dòng)【例2】如圖所示的立體圖中，質(zhì)量m，長L，通有電流為I的導(dǎo)體棒ab靜止在水平導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向下并與ab垂直，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)．求：（1）棒ab受到的摩擦力Ff大小和方向（2）受到的支持力FN．【例3】

如圖3－4－11所示，在與水平方向夾角為60°的光滑金屬導(dǎo)軌間有一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.3kg的金屬棒ab，通以從b→a