教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 磁场对电流的作用 2.安培力的应用 (2).pptVIP

1.(直流电动机的原理)下图是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动,下列方法可行的是()A.只改变电流方向B.只改变电流大小C.换用磁性更强的磁铁D.对换磁极同时改变电流方向A解析:直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关,若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变,它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向,线圈的转动方向将不变。2.(磁电式电流表)图(a)所示是磁电式电流表的结构图,图(b)所示是磁极间的磁场分布图,以下选项错误的是()A.指针稳定后,线圈受到的螺旋弹簧的力的方向与线圈受到的安培力的方向是相反的B.通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转的角度也越大C.在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场D.在线圈转动的范围内,线圈所受的安培力与电流有关,而与所处位置无关(a)(b)C解析:指针稳定时,线圈受到的螺旋弹簧的力与线圈受到的安培力使线圈达到平衡,故A正确。磁电式电流表极靴与铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,不管线圈转动什么角度,它的平面都跟磁感线平行,均匀辐向分布的磁场特点是在线圈转动的范围内,大小相等、方向不同,故C错误,D正确。电流越大,电流表指针偏转的角度也越大,故B正确。3.(安培力作用下的物体运动方向判断)如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后,线圈的运动情况是()A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动A解析:将环形电流等效成小磁针,如图所示,根据异名磁极相吸引知,线圈将向左运动,也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,根据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动,选项A正确。4.(电磁炮的原理)如图(a)所示,电磁炮是一种新型的武器,其射程甚至可达数百公里,远远超过常规炮弹。它的主要原理如图(b)所示,当弹体中通以强电流时,弹体在强大的磁场力作用下加速前进,最后从炮口高速射出。设两轨道间距离为d=0.10m,匀强磁场的磁感应强度为B=40T,电流恒定,I=2000A,轨道长度为L=20m,炮弹的质量为m=20g,忽略一切阻力。求:(a)(b)(1)弹体的加速度大小;(2)弹体最终获得的速度大小;(3)磁场力对弹体的最大功率。答案:(1)4×105m/s2(2)4×103m/s(3)3.2×107W本课结束2.安培力的应用第一章课标定位1.了解直流电动机的构造和工作原理。2.了解电磁炮、磁电式电流表的工作原理。3.会判断安培力作用下导体的运动方向。素养阐释1.通过了解直流电动机、电磁炮、磁电式电流表的工作原理,形成科学思维。2.通过分析导体的运动方向,培养探究能力。内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习自主预习·新知导学一、直流电动机1.电动机是将电能转化为机械能的装置。2.构造:下图是一个直流电动机的工作模型,由磁场(磁体)、转动线圈、滑环(两个半圆环A与B)、电刷等组成。3.工作原理当电流由半圆环A流入时,则从B流出;当电流由B流入时,则从A流出。因此,滑环在其中起了一个换向器的作用。当线圈通电后,由于受到安培力的作用,线圈在磁场中旋转起来,并且每转半圈,线圈内电流方向就变换一次,从而可以连续转动。二、电磁炮1.电磁炮,也叫作轨道炮,是利用电磁系统中的安培力发射弹丸的一种先进的动能杀伤性武器。2.优点:发射稳定性好,初速度大,射程远,射击精度高。三、磁电式电流表1.原理:利用通电线圈在磁场中受到安培力作用的原理制成的。2.构造:永磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。3.特点:辐向磁场沿半径方向,线圈转动时,安培力的大小不受磁场影响,电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直。线圈平面与磁场方向平行,如图所示。4.优缺点:灵敏度高,可以测出很弱的电流;对过载很敏感,容易烧坏电表。【思考讨论】1.判断下列说法的正误。(1)电动机转动方向与电流方向无关。()(2)电磁炮是靠火药的燃烧推进的。()(3)磁电式电流表通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转角度也越大。()(4)磁电式电流表在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场。()××√×2.直流电动机中,把滑环设计成由两个半圆环A、B组成,有什么作用?提示:把滑环分成两个半圆环A与B,当电流由A流入时,则从B流出;当电流由B流入时,则从A流出。因此,滑环在其