物理（主编王金雨 第四版）教案：第八章 磁场与电磁感应03.pptVIP

目的要求：理解安培定律和电流在磁场中受电磁力作用的知识，会用左手定则判断电磁力的方向，会用安培定律计算力的大小 重点难点：学习电流在磁场中受电磁力作用，用左手定则判断电磁力的方向，用安培定律计算力的大小 磁场对电流的作用 实验1 1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况． 2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向． 3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向． 4、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向． 练习: 3．关于通电导线在磁场里受力的方向与电流的方向和磁感线的方向之间的关系，下列说法中错误的是 ( ) A．改变电流方向，导体受力方向也会改变 B．改变磁场方向，导体受力方向也会改变 C．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向也会改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变 * * 磁场对电流的作用 磁场对电流的作用 电动机 提出问题 小电动机是由哪些部件组成的? 小电动机为什么会转动呢? 猜想与假设 电动机的转动可能是 线圈受到磁场作用的缘故. 设计方案 先研究一根通电导线放在磁场中,观察它的运动。 S N I F 观察与思考 实验表明：磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系，并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。 S N N S N S I I I F F F 当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不 受力的作用 A B C 磁场对通电线圈的作用 N I F F S 通电线圈在磁场中会发生转动 A B C D 分析 N F F S 但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动…… A B C D 线圈平面和磁感线垂直时,这个位置叫平衡位置 N S F F 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，不改变其中的电流方向…… 线圈将会反向转动回去 A B C D 改变电流方向 N S F F 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向…… 线圈就会继续转动下去 A B C D 通电线圈在磁场中受力作用会转动,但不能持续转动。 分析上面的过程得到的结论是： 问题 怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？ 一、磁场对电流有力的作用，作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系。 S N N S N S I I I F F F 磁场对电流的作用力称为安培力 1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力. 【说明】磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 2.安培定律：F=BILsin?；通电导线与磁场方向垂直时，即? = 900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即?=00，此时安培力有最小值，Fmin=0N；0°＜?＜90°时，安培力F介于0和最大值之间. F=0 ?=00 F=BIL ? = 900 练习: 1．磁场对电流作用力的方向与＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。 电流 磁场 2．电动机的工作原理是＿＿＿＿＿ ＿___ 电动机在工作过程中＿＿能转化为＿＿＿能。 通电线圈在磁场中受力转动 电 机械 C 3.安培定律的适用条件； ①一般只适用于匀强磁场；②导线垂直于磁场； ③L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端；如图11-2-1所示，几种有学长度； 图11-2-1 ④安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心； ⑤根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力. 【说明】安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况. 二、左手定则 1.通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定. 2.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 3.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线方向垂直，即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面.但B与I的方向不一定垂直. 4.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I、B的方向，可惟一确定F的方向； ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向； ③已知F、I的方向时，磁感应强