高二物理课件人教版选修3-1：3.4《通电导线在磁场中受到的力习题课》

欢迎进入物理课堂 电流微元法 B F方向 F方向 B B F 例1如图所示 有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方 导线可以自由移动 当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时 有关直导线运动情况的说法中正确的是 从上往下看 A 顺时针方向转动 同时下降B 顺时针方向转动 同时上升C 逆时针方向转动 同时下降D 逆时针方向转动 同时上升 N S 特殊位置法分析运动 C 例1如图3 20所示 两根互相绝缘 垂直放置的直导线ab和cd 分别通有方向如图的电流 若通电导线ab固定不不动 导线cd能自由运动 则它的运动情况是 A 顺时针转动 同时靠近导线abB 顺时针转动 同时远离导线abC 逆时针转动 同时靠近导线abD 逆时针转动 同时远离导线ab F F 自由 同向相吸 等效法分析运动 N S 例3如图所示 在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈 线圈与水平磁铁位于同一平面内 当线圈中电流沿图示方向流动时 将会出现 A 线圈向磁铁平移B 线圈远离磁铁平移C 从上往下看 线圈顺时针转动 同时靠近磁铁D 从上往下看 线圈逆时针转动 同时靠近磁铁 电流微元法 特殊位置法 F F F F I方向 I方向 D 例4 如图 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于线圈平面 当线圈内通入如图所示的电流后 判断线圈如何运动 向左摆动 例5 如图两个同样的导线环同轴平行悬挂 相隔一小段距离 当同时给两导线环通以同向电流时 两导线环将 A 吸引 B 排斥 C 保持静止 D 边吸引边转动 A N N S S 例6 如图所示 一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态 当弹簧通以电流时 弹簧将 纵向收缩 径向膨胀 纵向伸长 径向收缩 纵向收缩 径向伸长 纵向伸长 径向膨胀 A 1 绳子拉力 变大 变小 不变 2 桌面对磁铁的支持力 3 桌面对磁铁的摩擦力 有 无 变大 变小 无 桌面对磁铁的摩擦力 有 无 方向 有 水平向右 f A 1 画出导线所在处的磁场方向2 确定电流方向3 根据左手定则确定受安培力的方向4 根据受力情况判断运动情况 判断通电导线在安培力作用下的运动问题的基本方法 对公式的理解 不仅与B I L有关 还与放置方式有关 L是有效长度 不一定是导线实际长度 三 磁电式电流表 1 电流表的构造 如图所示是电流表的构造图 在一个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一个指针 线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上 被测电流通过弹簧流入线圈 2 电流表的工作原理 1 蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的 不管通电线圈转到什么角度 它的平面都跟磁感应线平行 当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力 这两个力产生的力矩使线圈发生转到 线圈转动使螺旋弹簧被扭动 产生一个阻碍线圈转动的力矩 其大小 随线圈转动的角度增大而增大 当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时 线圈停止转动 2 磁场对电流的作用力与电流成正比 因而线圈中的电流越大 安培力产生的力矩也越大 线圈和指针偏转的角度也越大 因而根据指针的偏转角度的大小 可以知道被测电流的强弱 3 当线圈中的电流方向发生变化时 安培力的方向也随之改变 指针的偏转方向也发生变化 所以根据指针的偏转方向 可以知道被测电流的方向 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全